INTRODUCCIÓN

Actualmente, las inflorescencias del brócoli (Brassica oleracea var. Itálica) como producto fresco, congelado o deshidratado son ampliamente consumidas alrededor del mundo. Su consumo habitual provoca beneficios a la salud por la presencia de compuestos fenólicos y glucosinolatos, que tienen actividad antioxidante (^{Gratacós-Cubarsí et al., 2010}; ^{Bachiega et al., 2016}). Existen diversas variedades mejoradas (^{Harrison Jr et al., 2015}) que se han seleccionado para aumentar productividad, resistencia a plagas y enfermedades y adaptación a diferentes tipos de climas (^{Santoyo y Martínez, 2012}).

El cultivo de brócoli en México está en auge (^{SIAP, 2018}), debido a la promoción que se le ha dado como alimento funcional (^{Bachiega et al., 2016}). Para el año 2016 la superficie destinada a este cultivo fue de 31,904 ha, que tuvieron un rendimiento medio de 15.9 t ha^-1, por lo que produjeron 507,482 t, con un valor de $ 2,707 millones de pesos mexicanos. Los principales estados productores son Guanajuato, Puebla y Michoacán, que en conjunto representan el 81 % de la producción nacional. En Michoacán destacan los municipios de Tangancícuaro, Chilchota, Zamora y Purépero (^{SIAP, 2018}). Existen municipios en Michoacán en donde no se reporta la siembra de brócoli, pero presenta algunas zonas con condiciones ambientales adecuadas para este cultivo (clima templado). Muchas de estas áreas tienen como principal cultivo al aguacate (Persea americana Mill) cv. Hass. Sin embargo, el aguacate al ser un monocultivo conlleva varios riesgos como pérdida de biodiversidad productiva y ecológica, inestabilidad de los mercados, crecimiento económico dependiente, etc. (^{De la Tejera, 2013}). En este sentido, el brócoli podría ser una opción que ayudaría al productor aguacatero a diversificar sus cultivos. Sin embargo, para recomendar al brócoli como alternativa de cultivo es necesario conocer el manejo agronómico más apropiado en la zona.

La fertilización es determinante en el rendimiento y productividad de los cultivos. Dentro de los macronutrientes primarios, uno de los más limitantes es el nitrógeno (N) (^{Xu et al., 2012}). La cantidad a aplicar va a depender del nivel inicial en el suelo, las características físicas y químicas del suelo, el rendimiento esperado, entre otras (^{Puenayan et al., 2010}; ^{Singh et al., 2015}). Otro factor importante es determinar las variedades que mejor respondan a las condiciones medioambientales de la zona. Por lo anterior se planteó como objetivo: determinar la variedad de brócoli y la dosis de nitrógeno más apropiada que genere la mayor producción y rentabilidad económica en Uruapan Michoacán, como cultivo alternativo para los productores de esta región.

MATERIALES Y MÉTODOS

El estudio se estableció en la localidad de Jucutacato, Uruapan, Michoacán, localizada en las coordenadas 19º 22’ 48” LN y 102º 4’ 39’’ LO, a 1600 m de altitud. El clima del lugar es ACw, que corresponde a templado subhúmedo con abundantes lluvias en verano. Las temperaturas medias máximas son de 28 ºC y mínimas de 12 ºC. La precipitación pluvial anual es de 1566 mm (^{García, 2004}).

Para conocer el nivel inicial de fertilidad del suelo se realizó un análisis físico-químico, que indicó un pH de 6.5, con 7 % de materia orgánica, 0.5 % de N total, 14 ppm de fósforo y CIC de 39 meq 100 g^-1. La siembra del brócoli se realizó el 15 de junio de 2016 en charolas de poliestireno, previamente desinfectadas con inmersión por 5 min en una solución de agua con hipoclorito de sodio a la dosis de 5 mL L^-1 y lavadas con agua limpia para eliminar el cloro. Las charolas se llenaron con peat moss y fueron colocadas bajo condiciones de invernadero. A los 45 días después de la siembra las plántulas fueron trasplantadas al suelo en campo a la densidad de población de 22,222 plantas ha^-1. La distancia entre plantas fue de 0.5 m y 0.9 m entre surco.

Los factores y niveles evaluados fueron 2 variedades y 3 niveles de N. Las variedades de brócoli fueron Monte Carlo (M) y Green Magic (GM), que son de las más accesibles en el mercado. En ambas, las dosis de N evaluadas fueron 0, 60 y 120 kg ha^-1 (N0, N60 y N120, respectivamente). Los factores combinados generaron los tratamientos M-N0, M-N60, M-N120, GM-N0, GM-N60 y GM-N120, evaluados mediante el diseño experimental de bloques completos al azar con cuatro repeticiones. La unidad experimental estuvo formada por tres surcos de tres m de longitud.

Además del N, a todos los tratamientos se les aplicaron 40 kg ha^-1 de P₂O₅. Como fuentes de estos elementos se utilizó urea y fosfato diamónico. En los tratamientos con N, la mitad de este elemento y todo el fósforo se aplicó 12 días después del trasplante (ddt) y el resto de N a los 42 ddt. El agua se suministró con riego rodado y se procuró siempre dejar a capacidad de campo.

A la madurez de cosecha se tomaron tres plantas como parcela útil de cada unidad experimental; en ellas se colectaron las pellas (floretes). En cada una de las pellas se midió el diámetro ecuatorial (cm) con un vernier y se registró su peso en una báscula digital (kg). Con estos datos se determinó el diámetro y peso promedio de pellas por parcela. Con el número de pellas y la suma de los pesos de las pellas cosechadas por parcela útil se determinó el número de pellas por hectárea y el rendimiento de pellas (kg ha^-1); para el calculó se consideró la densidad de población de 22,222 plantas ha^-1.

Los datos de cada una de las variables se sometieron a un análisis de varianza con el paquete estadístico SAS versión 9.4 (^{SAS, 2017}). A las variables con diferencias significativas se les aplicó la prueba de medias de Tukey al 5 % de probabilidad del error. Además se realizó un análisis económico para determinar la rentabilidad de cada tratamiento, mediante la ecuación: IN = YPy - (∑XiPi + CF) (^{Volke, 1982}), donde IN: ingreso neto, Y: rendimiento (kg ha^-1), Py: precio por kg, ∑XiPi: suma de costos variables (fertilizante, jornales para la cosecha, fletes etc.) y CF: costos fijos (preparación del terreno, semilla y jornales para el manejo del cultivo). El precio de venta considerado por kilogramo fue de $7.00 MXN. La tendencia de rendimiento por la combinación de dosis de N y variedad fue descrita por regresión.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Rendimiento de pellas y componentes del rendimiento

El análisis de varianza mostró diferencias estadísticas altamente significativas (P ≤ 0.01) entre dosis de N y en la interacción Variedad x Dosis de N en las variables rendimiento (RP), diámetro de pella (DP), peso promedio de pella (PP) y número de pellas (NP). Entre variedades sólo hubo diferencias estadísticas altamente significativas (P ≤ 0.01) en RP y PP (Cuadro 1).

Cuadro 1 Análisis de varianza de las variables evaluadas en variedades de brócoli y dosis de N en Uruapan, Michoacán, México en 2016. 

Variable	Probabilidad de F			CV (%)
	Variedad	Dosis de N	Variedad × Dosis de N
Rendimiento (t ha-1)	**	**	**	19.3
Diámetro (cm)	ns	**	**	19.0
Peso promedio (g)	**	**	**	18.7
Número de pellas	ns	**	**	19.5

** : P ≤ 0.01, ns : no significativo. CV : coeficiente de variación.

De acuerdo con el análisis de medias (Cuadro 2), la variedad GM presentó un rendimiento de pellas 51.6 % superior al de Monte Carlo (P ≤ 0.05), como consecuencia de que las pellas fueron 33 % más pesadas (P ≤ 0.05), aunque en ambas variedades se observó similar cantidad y diámetro de las pellas. La aplicación de N incrementó el rendimiento de pellas (Cuadro 3). El mayor rendimiento se registró con N120 (P ≤ 0.05), que fue cinco y 1.6 veces mayor que con N0 y N60, respectivamente. Cabe destacar que con la dosis N120 se generó la mayor cantidad y peso de pellas (P ≤ 0.05). Estadísticamente las pellas fueron de similar diámetro con la dosis N60 y N120.

Cuadro 2 Promedios por variedades de brócoli de las variables evaluadas en Uruapan, Michoacán, México en 2016. 

Variedad	Rendimiento (t ha-1)	Diámetro (cm)	Peso promedio (g)	Número de pellas por ha
Monte Carlo	5.58 b	16.23 a	0.36 b	14,480 a
Green Magic	8.46 a	16.33 a	0.48 a	15,918 a
DSH (0.05)	2.3	6.34	0.11	3,047.1

Medias con letras iguales dentro de cada columna no son diferentes estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05). DSH : diferencia significativa honesta.

Cuadro 3 Promedios por dosis de N de las variables evaluadas en Uruapan, Michoacán, México en 2016. 

Dosis de N (kg ha-1)	Rendimiento (t ha-1)	Diámetro (cm)	Peso promedio (g)	Número de pellas por ha
0	1.62 c	14.98 b	0.24 c	7,552 c
60	7.36 b	16.44 a	0.41 b	17,791 b
120	12.08 a	17.42 a	0.60 a	20,256 a
DSH (0.05)	1.73	1.25	0.12	1,859.2

Medias con letras iguales dentro de cada columna no son diferentes estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05). DSH : diferencia significativa honesta.

La respuesta a la dosis de N varió entre variedades. En la Figura 1 se presenta el análisis de regresión del rendimiento de pellas por cada variedad en función de la dosis de N. Se observa que Green Magic mostró respuesta mayor a la fertilización nitrogenada. De acuerdo con el modelo de regresión lineal resultante, por cada kg de N aplicado Green Magic produjo 104.1 kg de pellas, mientras que Monte Carlo 70.2 kg. En un mismo nivel de dosis de N, la variedad Green Magic superó a Monte Carlo. Con N120 y N60 Green Magic superó en rendimiento en 41.2 y 86.4 % al de Monte Carlo (Cuadro 4). Este comportamiento fue debido a que las pellas fueron más pesadas. En ambas variedades, con N0 las plantas de brócoli mostraron el rendimiento más bajo, como consecuencia de que una cantidad considerable de plantas no desarrollaron pella, únicamente follaje (Cuadro 4).

Figura 1 Análisis de regresión del rendimiento de pellas del brócoli en función de la variedad y dosis de nitrógeno.  

Cuadro 4 Promedios de las variables evaluadas en la combinación variedades y dosis de N en Uruapan, Michoacán, México en 2016. 

Variedad	Dosis de N	Rendimiento (t ha-1)	Diámetro (cm)	Peso promedio (g)	Número de pellas por ha
Monte Carlo	0	1.59 d	16.31 a	0.25 b	6988 c
	60	5.14 c	15.62 b	0.30 b	17,272 b
	120	10.02 b	16.75 a	0.53 a	19181 a
Green Magic	0	1.66 d	13.65 c	0.22 b	8115 c
	60	9.58 b	17.26 a	0.53 a	18,309 a
	120	14.15 a	18.09 a	0.68 a	21,4331 a
DSH (0.05)		2.8	2.24	0.22	3399

Medias con letras iguales dentro de cada columna no son diferentes estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05). DSH : diferencia significativa honesta.

En el presente estudio, el aumento en el RP con la aplicación de N fue provocado porque este elemento incrementó la cantidad de plantas que produjeron pellas; además estas fueron de mayor diámetro y peso. Respuesta similar se encontró en la variedad Maratón y el híbrido Legacy (^{Yoldas et al., 2008}; ^{Puenayan et al., 2010}). Se menciona que es importante producir pellas de grandes diámetros debido a que contribuyen a incrementar el rendimiento final y con ello generar mayor rentabilidad (^{Singh et al., 2015}; ^{Maldonado-Montalvo et al., 2017}). El efecto positivo de la aplicación de N sobre los componentes del rendimiento y RP en el presente estudio se atribuye al bajo nivel inicial de N en el suelo (0.5 %), que se incrementó con la fertilización que pudo haber favorecido la actividad fotosintética (^{Apáez et al., 2014}) y con ellos la acumulación de fotosintatos, muchos de los cuales son destinados al órgano de interés económico, en este caso la pella (inflorescencia).

En este estudio la variedad Green Magic fertilizada con N120 generó el mayor RP (14.1 t ha^-1), que está dentro del rango de rendimiento de brócoli reportado para las regiones productoras de México (11 a 21 t ha^-1) (^{Muramoto et al., 2011}; ^{Santoyo y Martínez, 2012}). De acuerdo con ^{Toivonen et al. (1994)}, la aplicación de 120 kg N ha^-1 se considera una dosis moderada de fertilización, ya que se han encontrado rendimientos mayores con dosis más elevadas. Al respecto, ^{Puenayan et al. (2010)}, con el híbrido Legacy fertilizado con 150 kg N ha^-1, lograron un rendimiento de 28.7 t ha^-1, que es superior al máximo obtenido en el presente estudio. ^{Yoldas et al. (2008)}, con la variedad Maratón, obtuvieron 32.8 y 34.6 t ha^-1 con 150 y 300 kg N ha^-1, respectivamente. Mientras que ^{Zebarth et al. (1995)} encontraron que con la dosis de 400 kg N ha^-1 obtuvieron un rendimiento de 20 t ha^-1 en la variedad Emperor. Esta variación en la dosis óptima se explica porque la cantidad de N más apropiada está en función del nivel inicial de N en el suelo, las características físicas y químicas del suelo, el clima, el rendimiento esperado y la densidad de población (^{Zebarth et al., 1995}).

Se ha encontrado que los máximos rendimientos en brócoli son frecuentemente obtenidos con altas tasas de N. Sin embargo, la aplicación de dosis elevadas de este elemento reduce el porcentaje de N recuperado por el cultivo, que resulta en la acumulación de N inorgánico residual en el suelo. Esto representa un riesgo ambiental porque se puede lixiviar como nitrato y contaminar el agua subterránea con graves consecuencias a la salud humana al beber este tipo de agua (^{Zebarth et al., 1995}). Por lo tanto, es importante conocer este tipo de aspectos para hacer recomendaciones de dosis de fertilizantes, que equilibren el valor del cultivo con el riesgo ambiental.

CONCLUSIONES

La variedad Green Magic presentó el mayor rendimiento y peso promedio de pellas que Monte Carlo. La aplicación de N generó el rendimiento más alto de pellas, por lo que Green Magic fertilizada con la dosis de 120 kg ha^-1 de N registró el rendimiento más elevado, pero también un ingreso neto y ganancia por peso invertido superior a los otros tratamientos.