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Revista Chapingo. Serie horticultura

versión On-line ISSN 2007-4034versión impresa ISSN 1027-152X

Rev. Chapingo Ser.Hortic vol.20 no.1 Chapingo ene./abr. 2014

http://dx.doi.org/10.5154/r.rchsh.2012.12.069 

Fertilización de tomate con nitrato y amonio en raíces separadas en hidroponía

 

Tomato fertilization using ammonium and nitrate in split roots in hydroponics

 

Esteban Arturo Rivera-Espejel1; Manuel Sandoval-Villa1*; María de las Nieves Rodríguez-Mendoza1; Carlos Trejo-López2; Rosalino Gasga-Peña3

 

1 Colegio de Postgraduados, Programa de Edafología. km 36.5 carretera México-Texcoco. Montecillo, Texcoco, Estado de México, MÉXICO. C.P. 56230. Correo-e: msandoval@colpos.mx (*Autor para correspondencia).

2 Colegio de Postgraduados, Programa de Botánica. km 36.5 carretera México-Texcoco. Montecillo, Texcoco, Estado de México, MÉXICO. C.P. 56230.

3 Centro de Bachillerato Tecnológico Agropecuario Núm. 184, carretera Acatlán-San Juan Ixcaquixtla km 5, Colonia El Maestro C.P. 74949, Acatlán de Osorio, Puebla, MÉXICO.

 

Recibido: 7 de diciembre, 2012.
Aceptado: 3 de febrero, 2014.

 

Resumen

Los efectos del amonio y nitrato sobre el cultivo de tomate hidropónico se han estudiado desde que la hidroponía se utiliza como un medio de producción comercial. Se ha encontrado que pequeñas proporciones de amonio mejoran el crecimiento y el rendimiento de las plantas. Sin embargo, estos estudios se han realizado con el total de las raíces expuestas a estas combinaciones. Se probó la hipótesis de que separar la mitad de las raíces y exponer esa parte a alta concentración de amonio, permite incrementar el crecimiento, el rendimiento y la calidad de frutos de tomate, sin que la planta presente síntomas de toxicidad por amonio. Se estableció un experimento cuyos tratamientos fueron los siguientes: 1) 12 meq·litro-1 de NO3-:agua; 2) 9 meq·litro-1 de NO3-:3 meq·litro-1 de NH4+; 3) 6 meq·litro-1 de NO3-:6 meq·litro-1 de NH4+; y 4) agua:6 meq·litro-1 de NH4+. Se usó un diseño completamente al azar con cinco repeticiones. La unidad experimental fue una planta de tomate con raíces separadas en porciones de 50%. Cada parte creció en la subdivisión correspondiente de un recipiente dividido en dos partes del mismo volumen, el cual se llenó con tezontle. Se evaluaron las variables altura de planta, diámetro de tallo, longitud y volumen de raíz, rendimiento de frutos por planta, calidad de fruto (diámetro polar y ecuatorial, sólidos solubles totales y acidez titulable) y vida de anaquel. Los resultados indicaron que las relaciones NO3-:NH4+ tuvieron un efecto significativo (P ≤ 0.05) sobre todas las variables, excepto longitud de raíz y acidez titulable.

Palabras clave adicionales: Solanum lycopersicum L., formas de nitrógeno, raíces divididas, tezontle.

 

Abstract

The effects of ammonium and nitrate on hydroponic tomato crop have been studied since hydroponics is used as a means of commercial production. In general, it has been found that small proportions of ammonium improve plant growth and yield. However, these studies were carried out with all the roots exposed to these combinations. We tested the hypothesis that separating the half of the roots and exposing this portion to high concentration of ammonium helps to increase growth, yield and fruit quality, without ammonium toxicity symptoms. For this reason, an experiment was conducted which treatments were: 1) 12 meq·liter-1 of NO3-:water; 2) 9 meq·liter-1 of NO3-:3 meq·liter-1 of NH4+; 3) 6 meq·liter-1 of NO3-:6 meq·liter-1 of NH4+; and 4) water:6 meq·liter-1 of NH4+. We used a completely randomly design with five replications. The experimental unit consisted of a tomato plant with split roots in quantities of 50 %. Each part grew up in a container divided into two parts of the same volume, which was filled with red volcano gravel called "tezontle". Plant height, diameter, root volume and length, fruit yield per plant, fruit quality (polar and equatorial diameter, total soluble solids and titratable acidity) and shelf life were quantified. The results indicated that NO3-:NH4+ ratios had a significant effect (P ≤ 0.05) on all variables, except for root length and tritable acidity.

Additional keywords: Solanum lycopersicum L., forms of nitrogen, split roots, tezontle.

 

INTRODUCCIÓN

El nitrógeno (N) es uno de los nutrimentos que cobra gran importancia en la fertilización de los cultivos por su influencia en el crecimiento y desarrollo. Las formas principales en que las plantas aprovechan este nutrimento son el nitrato (NO3-) y el amonio (NH4+) (Owen y Jones, 2001; Loqué y Wirén, 2004). La mayoría de los trabajos realizados acerca de las formas de N suministradas al sistema radical y sus efectos sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas han consistido en la total exposición de las raíces a diversas combinaciones y concentración de NO3- y NH4+ en la solución nutritiva.

El NH4+ en muchas circunstancias naturales y agrícolas puede resultar tóxico para las plantas (Dejoux et al., 2000; Miller y Cramer, 2004), más aún cuando está como fuente única de N y en altas concentraciones, debido a la disminución del pH, al desbalance anión/catión o al consumo de energía resultado de la salida de iones. Las plantas domesticadas son más susceptibles a la toxicidad por NH4+. Aquí se incluyen las especies de tomate, papa, frijol, cebada, chícharo, ricino, mostaza, remolacha azucarera, fresa, cítricos, clavelón, entre otras, mientras que, entre las especies con mayor tolerancia a NH4+ están el arroz, el arándano, la cebolla y el puerro (Britto y Kronzucker, 2002).

Los síntomas más evidentes de toxicidad por NH4+ en las plantas se manifiestan como clorosis de hojas, marchitamiento (estrés por déficit de agua), disminución del crecimiento y del rendimiento y, en casos extremos, la muerte de la planta (Cramer y Lewis, 1993). Otros síntomas observados frecuentemente son una disminución en la relación raíz:parte aérea, aunque el efecto inverso ha sido observado en algunas especies. Además, se presenta una disminución en la fotosíntesis neta (Claussen y Lenz, 1999). Las plantas desarrollan raíces más delgadas y más largas cuando el NH4+ es la principal fuente de N, una estrategia apropiada para una forma de N relativamente inmóvil (Bloom et al., 2003).

El desbalance catión/anión, que resulta del cambio de la fuente de N de NO3- a NH4+ parece ser el factor principal en la generación de toxicidad, y es conocido como "síndrome amoniacal" (Chaillou y Lamaze, 2001). Otra característica de la toxicidad por NH4+ es la acumulación de aminoácidos en los tejidos. Cuando se suministra N en forma de NH4+ muchas plantas lo absorben en grandes cantidades.

En general, el NO3- en la solución nutritiva contrarresta los efectos negativos del NH4+ en el crecimiento de las plantas (Houdusse et al., 2008). Estos efectos del NO3- han sido observados en diferentes especies de plantas, aunque sus mecanismos permanecen esencialmente sin entenderse (Britto y Kronzucker, 2002; Houdusse et al., 2005). Mientras que las plantas alimentadas con NH4+ causan acidificación de la rizosfera, las plantas expuestas a NO3- causan alcalinización, probablemente en respuesta al exceso de absorción de aniones en relación a cationes (Britto y Kronzucker, 2002).

Muchos estudios han mostrado que las plantas se benefician con una mezcla de NO3- y NH4+ (Britto y Kronzucker, 2002), aunque la relación óptima y la concentración de N varía dependiendo de la especie y la edad de la planta, así como del pH del medio de crecimiento (Demsar y Osvald, 2003; Li et al., 2003; Miller y Cramer, 2004).

El sinergismo entre NO3- y NH4+ puede explicarse por el posible papel del NO3- como una señal que estimula (u optimiza) una variedad de respuestas bioquímicas en las plantas (Tischner, 2000). De acuerdo con la revisión de Britto y Kronzucker (2002), una posibilidad es que la síntesis de citocinina es maximizada cuando NO3- y NH4+ son abastecidos en forma simultánea. Una más es que la alcalinización de la rizosfera resultado de la absorción de NO3- por las plantas puede limitar la acidificación asociada con la nutrición de NH4+. Sin embargo, este efecto puede ser parcial o requerir una alta relación NO3-:NH4+ en la solución nutritiva, ya que el NH4+ inhibe significativamente la absorción de NO3-, frecuentemente en más de 50 %, mientras que la absorción de NH4+ puede ser estimulada moderadamente por NO3-. Posiblemente la respuesta sinérgicamás importante al suministrarNO3- y NH4+ se debe al mayor transporte de N hacia la parte aérea, tema de importancia agronómica, ya que el N almacenado en los tejidos de la parte aérea puede ser removilizado durante el periodo crítico de llenado de grano y desarrollo del fruto, cuando el reparto de N vía raíces puede llegar a ser casi inexistente debido al inicio de la senescencia.

En varias investigaciones se ha utilizado la técnica de raíces separadas, la cual consiste en fraccionar en dos o más porciones al sistema radical de la planta, de tal manera que cada parte de la raíz pueda someterse a cambios en las condiciones del medio de crecimiento de forma independiente (Zhu y Ito, 2000; Flores et al., 2002; Muholland et al., 2002; Tabatabaie et al., 2003). En cuanto al suministro de NO3- y NH4+, se han realizado estudios aplicando la técnica de raíces separadas en soya y maíz (Chaillou et al., 1994; Schortemeyer y Fiel, 1996), frijol (Guo et al., 2001). En tomate los estudios de suministro de NO3- y NH4+ aplicando dicha técnica son escasos (Lu et al., 2009). El objetivo de la presente investigación fue estudiar el efecto de las formas de N sobre el crecimiento y desarrollo de plantas de tomate (Solanum lycopersicumL.) con raíces separadas.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Sitio experimental

El experimento se realizó en un invernadero ubicado en el Campus Montecillo del Colegio de Postgraduados, Estado de México, México cuyas coordenadas geográficas son 19° 28' 05'' latitud norte y 98° 54' 09'' longitud oeste, a una altitud de 2,220 m. El invernadero utilizado es de tipo túnel con estructura de metal y cubierta de plástico, con malla anti-insecto en las paredes laterales y cubierta color negro sobre la superficie del suelo.

 

Establecimiento del experimento

Para la obtención de plántulas se sembraron semillas de tomate híbrido Charleston. Se utilizaron charolas de poliestireno de 200 cavidades y se depositó una semilla por cavidad. El sustrato utilizado para la germinación fue turba (peat moss). A los 12 días después de la siembra las plántulas se extrajeron de la charola con todo y cepellón, y se colocó cada plántula en un vaso de poliestireno número 18 con agrolita para favorecer un mayor crecimiento de raíces. Las plántulas permanecieron en los vasos durante 30 días aproximadamente. Posteriormente se trasplantaron en botes de plástico con capacidad de 19 litros cada uno. En el interior de cada bote se colocaron dos bolsas de polietileno color negro, llenas con tezontle y separadas por una lámina de plástico ubicada en la parte central. Se colocó una planta por cada bote con su respectiva separación de bolsas para llevar a cabo la división en el sistema radical. Las plantas fueron colocadas en la parte media de la unión de las bolsas ubicadas en el interior de cada bote, para lo cual el sistema radical de cada planta se separó en forma manual en dos porciones homogéneas, colocando una porción por sección. Las plantas se mantuvieron en posición vertical con hilos de rafia sujetas a una línea de alambre localizado sobre éstas.

 

Tratamientos y diseño experimental

Los tratamientos consistieron en cuatro relaciones de NO3-:NH4+ (12:agua, 9:3, 6:6 y agua:6 meq·litro-1, respectivamente). Se suministró por separado cada componente de cada relación. Los tratamientos se distribuyeron completamente al azar con cinco repeticiones. La unidad experimental consistió de una planta con raíz separada colocada en un bote con capacidad de 19 litros conteniendo como sustrato tezontle.

 

Solución nutritiva

Se empleó una modificación de la solución universal de Steiner (1984) cuya composición base fue la siguiente: (meq·litro-1): 12 NO3-, 1 H2PO4-, 7 SO42-, 7 K+, 4 Mg2+ y 9 Ca2+. Para complementar la formulación se emplearon las fuentes de fertilizantes y cantidades que se especifican en los Cuadros 1 y 2, tomando en cuenta los aniones y cationes que proporciona el agua (meq·litro-1), los cuales fueron para cationes 1.37, 0.14, 2.4, 1.07 y 0.01 para Ca2+, K+, Mg2+, Na+ y B, respectivamente, y para aniones, 0.01, 0.05, 0.92, 0.5 y 3.68 para NO3-, H2PO4-, SO42-, Cl- y HCO3-, respectivamente. La conductividad eléctrica del agua fue de 0.4 dS·m-1, pH de 7.59 y una presión osmótica de 0.14 atmósferas.

Como fuente de micronutrimentos, en la solución nutritiva, se suministraron los siguientes fertilizantes (mg·litro-1): Fe-Na-EDTA (13.3 % Fe), MnSO4·4H2O, ZnSO4·7H2O, H3BO3, CuSO4·5H2O y Na2MoO4 2H2O a razón de 10, 2.5, 0.5, 2.5, 0.08 y 0.12, respectivamente. El potencial osmótico de las soluciones nutritivas se ajustó a 0.767 atmósferas. El pH se ajustó entre 5.8 y 6 con ácido sulfúrico.

 

Variables evaluadas

Durante el desarrollo del cultivo se cuantificaron las siguientes variables de respuesta: altura de planta (cm), diámetro de tallo (mm), longitud (cm) y volumen de raíz (ml). El volumen se determinó mediante el desplazamiento de agua. También se cuantificó el rendimiento de frutos por planta (kg) y la calidad postcosecha de los frutos. Para esta última los frutos de tomate fueron cosechados en madurez comercial (color rojo homogéneo) y se les realizaron mediciones de diámetro polar y ecuatorial (mm), acidez titulable (% de ácido cítrico), concentración de sólidos solubles totales (°Brix) y vida de anaquel (días). La acidez titulable se cuantificó neutralizando 10 ml de jugo de tomate con NaOH 0.01 N para lo cual se utilizó fenolftaleína como indicador. Los sólidos solubles totales se determinaron con un refractómetro manual (Atago N-1α). La vida de anaquel se cuantificó desde la cosecha hasta que el fruto presentó corrugaciones en su epicarpio, a temperatura ambiente.

 

Análisis estadístico

El análisis estadístico de los datos consistió en un análisis de varianza y prueba de comparación de medias (Tukey, P ≤ 0.05) efectuados con el programa estadístico Statistical Analysis System.

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Altura de planta y diámetro de tallo

De acuerdo al análisis de varianza, las relaciones NO3-:NH4+ sólo tuvieron efecto significativo (P ≤ 0.05) en altura de planta a partir de los 43 y hasta los 60 días después del trasplante (ddt). En la Figura 1 se observa que a los 43, 55 y 60 ddt se presentó la misma tendencia de la altura de planta para las diferentes relaciones NO3-:NH4+.

Las plantas tratadas con la relación agua:6 meq·litro-1 NH4+ presentaron menor altura, mientras que las plantas con mayor altura fueron las expuestas a la relación 6 meq·litro-1 NO3-:6 meq·litro-1 NH4+, seguidas por las que se trataron con la relación 9 meq·litro-1 NO3-:3 meq·litro-1 NH4+ y la relación 12 meq·litro-1 NO3-:agua. A los 60 ddt la mayor altura (143.20 cm) se tuvo con la relación 6 meq·litro-1 NO3-:6 meq·litro-1 NH4+, seguido de 9 meq·litro-1 NO3-:3 meq·litro-1 NH4+, 12 meq·litro-1 NO3-:agua y agua:6 meq·litro-1 NH4+ con 138.00, 132.20 y 119.20 cm, respectivamente. Al respecto, Sandoval-Villa et al. (2001), en un estudio con plantas de tomate cultivadas en lana de roca en condiciones de invernadero, evaluaron el efecto del suministro de cinco relaciones NH4+:NO3- (0:100, 10:90, 20:80, 30:70 y 40:60) en los estados vegetativo, vegetativo + floración, floración + fructificación, fructificación y en el ciclo completo, y encontraron que la concentración de NH4+ en la solución no afectó la altura de planta.

De acuerdo al análisis de varianza, las relaciones NO3-:NH4+ tuvieron efecto significativo (P ≤ 0.05) en diámetro de tallo a partir de los 36 ddt hasta el final del ciclo del cultivo (136 ddt). En este periodo se realizaron mediciones a los 36, 43, 60, 70, 91 y 136 ddt, en las cuales las plantas tratadas con la relación 9 meq·litro-1 NO3-:3 meq·litro-1 NH4+ presentaron el mayor diámetro (9.39, 10.49, 10.61, 10.54, 11.09 y 12.01 mm, respectivamente), en contraste con las que se trataron con la relación agua:6 meq·litro-1 NH4+, las cuales mostraron el valor más bajo durante el ciclo del cultivo, a partir de los 36 ddt (8.02, 7.85, 9.3, 8.98, 9.14 y 9.66 mm, respectivamente) (Figura 2).

 

Longitud y volumen radical

Las relaciones NO3-:NH4+ tuvieron efecto significativo (P ≤ 0.05) en volumen de raíz pero no para la variable longitud de raíz. Las porciones de raíz crecidas en solución con 12, 9 y 6 meq·litro-1 de NO3- fueron estadísticamente iguales en volumen (123.2, 86.8 y 95.8 ml, respectivamente) y superaron a la porción de raíz que creció sólo con agua (32.4 ml). Comportamiento similar presentaron las porciones crecidas en NH4+ con 3 meq·litro-1 (116 ml) y 6 meq·litro-1 (102 y 112.6 ml, en las relaciones combinadas con 6 meq·litro-1 NO3- y agua respectivamente) al mostrar valores estadísticamente iguales mientras que el valor más bajo se tuvo con la porción tratada con agua (26 ml) (Figura 3).

Al respecto, Guo et al. (2001) al realizar un estudio en Phaseolus vulgaris L., cultivado en sistema de raíces separadas utilizando en la solución nutritiva 5 mM de N (NO3- o NH4+ como fuentes), encontraron que las raíces crecidas en la porción con solución de NO3- presentaron mayor desarrollo por lo que produjeron más del doble de materia seca comparadas con las que fueron abastecidas con NH4+. Estos resultados pueden deberse a que el NH4+ inhibe el crecimiento de las raíces, probablemente por la acidificación del medio relacionado con la constante absorción de cationes (Magalhaes y Huber, 1989).

Lu et al. (2009), al trabajar con plántulas de tomate con raíces separadas y tres tratamientos en los que se suministró en total 5 mM de N ‒aplicando sólo NO3- (N/N), proporcionando por separado NO3- y NH4+ (N/A) y, proveyendo por separado NO3- y una mezcla de 75 % de NO3- más 25 % de NH4+ (N/NA)‒, encontraron que la longitud, diámetro, superficie y volumen de las raíces abastecidas con NH4+ en el tratamiento N/A fueron inferiores a los valores correspondientes de las raíces del tratamiento N/N. En contraste, el crecimiento de raíces suministradas con NO3-, en el mismo tratamiento (N/A), fue estimulado significativamente en los valores de dichas variables de respuesta comparada con los valores del tratamiento N/N. Además, comparando los valores de dichas variables abastecidas con NO3- y NH4+ en el mismo tratamiento (N/A) se tuvo que la porción que se trató con NH4+ presentó valores considerablemente más bajos que aquellas que se trataron con NO3-.

 

Rendimiento y calidad de fruto

Las relaciones NO3-:NH4+ tuvieron efectos significativos (P ≤ 0.05) en rendimiento y diámetro de fruto (polar y ecuatorial). El rendimiento de fruto por planta se consideró al sexto racimo, después de éste la planta fue podada.

Para obtener más altos rendimientos de tomate, las concentraciones óptimas de N-NH4+ en cultivo hidropónico deben estar alrededor de 25 a 30 % del N total en la solución (Hartman et al., 1986). En el presente estudio el mayor rendimiento de fruto (5.41 kg·planta-1) se tuvo en plantas tratadas con la relación 9 meq·litro-1 NO3-:3 meq·litro-1 NH4+ y el menor (3.03 kg·planta-1) con la relación agua:6 meq·litro-1 NH4+, mientras que las tratadas con las relaciones 12 meq·litro-1 NO3-:agua y 6 meq·litro-1 NO3-:6 meq·litro-1 NH4+ presentaron rendimientos intermedios con 4.26 y 4.79 kg·planta-1, respectivamente (Figura 4). Lo anterior contrasta con lo reportado por Sandoval-Villa et al. (2001), quienes, en un estudio con plantas de tomate cultivadas en lana de roca en condiciones de invernadero, evaluaron el efecto del suministro de 5 relaciones NH4+:NO3- (0:100, 10:90, 20:80, 30:70 y 40:60) en los estados vegetativo, vegetativo + floración, floración + fructificación, fructificación y en el ciclo completo, y obtuvieron que la concentración de NH4+ en la solución y el periodo de abastecimiento no afectó el rendimiento de frutos.

Bialczyk et al. (2007), al trabajar con cultivo hidropónico de tomate bajo invernadero, encontraron que las plantas cultivadas en un medio con NH4+ disminuyeron su rendimiento comparadas con las que se desarrollaron en un medio con NO3-. Además, con un suministro de NO3-:NH4+ a una relación 4:1 el rendimiento se incrementó en 20% en comparación con las plantas que sólo se les suministró NO3-.

En cuanto a diámetro polar y ecuatorial de los frutos, éstos tuvieron valores estadísticamente iguales y superiores cuando las plantas se trataron con las relaciones 9 meq·litro-1 NO3-:3 meq·litro-1 NH4+ (57.18 y 66.3 mm, diámetro polar y ecuatorial respectivamente) y 6 meq·litro-1 NO3-:6 meq·litro-1 NH4+ (58.51 y 67.08 mm, diámetro polar y ecuatorial respectivamente). Los valores más bajos de diámetro polar y ecuatorial se tuvieron con el tratamiento agua:6 meq·litro-1 NH4+ (53.65 y 61.49 mm, respectivamente) (Figura 5).

La relaciones NO3-:NH4+ no tuvieron efecto significativo (P ≤ 0.05) en el porcentaje de acidez titulable en los frutos. Sin embargo, sí se tuvieron efectos significativos en la concentración de sólidos solubles totales. Según la prueba de Tukey (P ≤ 0.05) el mayor contenido de sólidos solubles totales expresado en °Brix se obtuvo en frutos de plantas tratadas con la relación agua:6 meq·litro-1 NH4+ (5.43 °Brix) y los valores bajos se observaron para las relaciones 9 meq·litro-1 NO3-:3 meq·litro-1 NH4+ y 6 meq·litro-1 NO3:6 meq·litro-1 NH4+ (4.97 y 4.96 °Brix, respectivamente) (Figura 6). Siddiqi et al. (2002) señalan que el sabor y aroma de los frutos de tomate, con base en una prueba sensorial ciega, mejora cuando se usa como fuente de nitrógeno fertilizantes amoniacales. Además, mencionan que la mejora puede deberse a elevados niveles de glutamina y glutamato en los tejidos de tomate.

El sabor del fruto de tomate es extremadamente complejo. Una alta proporción de azúcares y ácidos, y más de 200 componentes volátiles han sido identificados, pero no está claro cómo y en qué magnitud de ellos contribuyen al sabor y al aroma (Stevens y Rick 1986; Malundo et al., 1995). La dulzura es usualmente correlacionada con los sólidos solubles totales y el contenido de azúcar, principalmente fructosa y glucosa. La acidez ha sido correlacionada al pH y acidez titulable, principalmente ácido cítrico y malato (Auerswald et al., 1999).

Las concentraciones de sólidos solubles totales en los frutos de las plantas tratadas con las relaciones evaluadas estuvieron en el rango óptimo de sabor (5.03, 4.97, 4.96 y 5.43 °Brix en el caso de 12 meq·litro-1 NO3-:agua, 9 meq·litro-1 NO3-:3 meq·litro-1 NH4+, 6 meq·litro-1 NO3-:6 meq·litro-1 NH4+ y agua:6 meq·litro-1 NH4+, respectivamente) de acuerdo con Aguayo y Artés (2004) quienes señalan que los tomates deben tener un contenido en sólidos solubles totales de entre 4 y 6 °Brix para tener un aroma y sabor óptimos.

 

Vida de anaquel

Las relaciones NO3-:NH4+ tuvieron efecto significativo (P ≤ 0.05) en la vida de anaquel de los frutos. Las plantas que se trataron con las relaciones 12 meq·litro-1 NO3-:agua y 9 meq·litro-1 NO3-:3 meq·litro-1 NH4+ produjeron frutos de mayor vida de anaquel (33.4 y 33.8 días, respectivamente), y fueron estadísticamente iguales entre sí. En tanto las que se trataron con las relaciones 6 meq·litro-1 NO3-:6 meq·litro-1 NH4+ y agua:6 meq·litro-1 NH4+, presentaron frutos con menor vida de anaquel (25.6 y 26.8 días, respectivamente), que fueron estadísticamente iguales (Figura 7).

Las plantas tratadas con la relación 9 meq·litro-1 NO3-:3 meq·litro-1 NH4+ superaron en 32 % (8.2 días) a las que se trataron con 6 meq·litro-1 NO3-:6 meq·litro-1 NH4+. Villarreal et al. (2002), al estudiar nueve tratamientos (tres relaciones NH4+:NO3- y tres etapas de desarrollo del cultivo de tomate, con 250 kg·ha-1 de N; además se incluyó un testigo equivalente a 450 kg·ha-1 de N), determinaron que las proporciones NH4+:NO3- empleadas en las distintas etapas de desarrollo del cultivo, no influyeron significativamente en la vida de anaquel (0 a 20 días).

 

CONCLUSIONES

La mayor altura de planta y los mayores diámetros polar y ecuatorial se tuvieron cuando las fuentes de N (NO3- y NH4+) estuvieron en igual proporción (6 meq·litro-1 NO3-:6 meq·litro-1 NH4+) en el medio de crecimiento.

El mayor rendimiento de frutos por planta se obtuvo con la relación 9 meq·litro-1 NO3-:3 meq·litro-1 NH4+, tratamiento que presentó también el mayor diámetro de tallo.

Las relaciones NO3-:NH4+ en las que participa el agua incrementaron los sólidos solubles totales, y correspondieron a las concentraciones altas de NO3- y NH4+ (12 y 6 meq·litro-1, respectivamente), mientras que las plantas tratadas con las relaciones 12 meq·litro-1 NO3-:agua y 9 meq·litro-1 NO3-:3 meq·litro-1 NH4+ produjeron frutos de mayor vida de anaquel.

Las relaciones NO3-:NH4+ no tuvieron efecto significativo en el porcentaje de acidez titulable en los frutos y la longitud de raíz.

 

LITERATURA CITADA

AGUAYO, E.; ARTÉS, F. 2004. Elaboración de tomate mínimamente procesado en fresco, pp: 121-133. In: Tomates. Producción y Comercio. NAMESNY, A. (ed.). Ediciones de Horticultura S.L. Reus. Barcelona, España.         [ Links ]

AUERSWALD, H.; SCHWARZ, D.; KORNELSON, C.; KRUMBEIN, A.; BRÜCKNER, B. 1999. Sensory analysis, sugar and acid content of tomato at different EC values of the nutrient solution. Scientia Horticulturae 82(3): 227-242. doi: 10.1016/S0304-4238(99)00058-8.         [ Links ]

BIALCZYK, J.; LECHOWSKI, Z.; DZIGA, D.; MEJ, E. 2007. Fruit yield of tomato cultivated on media with bicarbonate and nitrate/ammonium as the nitrogen source. Journal of Plant Nutrition 30(1): 149-161. doi: 10.1080/01904160601055202.         [ Links ]

BLOOM, A. J.; MEYERHOFF, P. A.; TAYLOR, A. R.; ROST, T. L. 2002. Root development and absorption of ammonium and nitrate from the rhizosphere. Journal of Plant Growth Regulation 21(4): 416-431. doi: 10.1007/s00344-003-0009-8.         [ Links ]

BRITTO, D. T.; KRONZUCKER, H. J. 2002. NH4+ toxicity in higher plants a critical review. Journal of Plant Physiology 159(6): 567-584. doi: 10.1078/0176-1617-0774.         [ Links ]

CHAILLOU, S.; LAMAZE, T. 2001. Ammoniacal nutrition of plants, pp. 53-69. In: Nitrogen Assimilation by Plants. MOROT-GAUDRY, J. F. (ed.). Science Publishers. Enfield, New Hampshire, USA.         [ Links ]

CHAILLOU, S.; RIDEOUT, J. W.; RAPER, C. D.; MOROT-GAUDRY, J. F. 1994. Responses of soybean to ammonium and nitrate supplied in combination to the whole root system or separately in a split-root system. Physiologia Plantarum 90(2): 259-268. doi: 10.1111/j.1399-3054.1994.tb00386.x.         [ Links ]

CLAUSSEN, W.; LENZ, F. 1999. Effect of ammonium or nitrate nutrition on net photosynthesis, growth, and activity of the enzymes nitrate reductase and glutamine synthetase in blueberry, raspberry and strawberry. Plant and Soil 208(1): 95-102. doi: 10.1023/A:1004543128899.         [ Links ]

CRAMER, M. D.; LEWIS, O. A. M. 1993. The influence of nitrate and ammonium nutrition on the growth of wheat (Triticum aestivum L.) and maize (Zea mays) plants. Annals of Botany 72(4): 359-365. doi: 10.1006/anbo.1993.1119.         [ Links ]

DEJOUX, J. F.; RECOUS, S.; MEYNARD, J. M.; TRINSOUTROT, I.; LETERME, P. 2000. The fate of nitrogen from winter-frozen rapeseed leaves: mineralization, fluxes to the environment and uptake by rapeseed crop in spring. Plant and Soil 218(1-2): 257-272. doi: 10.1023/A:1014934924819.         [ Links ]

DEMSAR, J.; OSVALD, J. 2003. Influence of NO3-:NH4+ ratio on growth and nitrate accumulation in lettuce (Lactuca sativa var. capitata L.) in aeroponic system. Agrochimica 47(3-4): 112-121.         [ Links ]

FLORES, P.; BOTELLA, M. A.; MARTÍNEZ, V.; CERDA, A. 2002. Response to salinity of tomato seedling with a split-root system: nitrate uptake and reduction. Journal of Plant Nutrition 25(1): 177-187. doi: 10.1081/PLN-100108789.         [ Links ]

GUO, S.; BRÜCK, H.; GERENDÁS, J.; SATTELMACHER, B. 2001. Effect of nitrogen form on water, N, and K uptake of Phaseolus vulgaris L. grown in a split-root system, pp. 220-221. In: Plant Nutrition-Food Security and Sustainability of Agro-Ecosystems Through Basic and Applied Research. HORST, W. J. (ed.). Kluwer Academic Publishers. USA. doi: 10.1007/0-306-47624-X_106.         [ Links ]

HARTMAN, P. L.; MILLS, H. A.; JONES , J. B. 1986. The influence of nitrate ammonium ratios on growth, fruit development, and element concentration in "Floradel" tomato plants. Journal of The American Society for Horticultural Science 111(4): 487-490.         [ Links ]

HOUDUSSE, F.; ZAMARREÑO, A. M.; GARNICA, M.; GARCÍA-MINA, J. M. 2005. The importance of nitrate in ameliorating the effects of ammonium and urea nutrition on plant development: the relationships with free polyamines and praline plant concentrations. Functional Plant Biology 32: 1057-1067.         [ Links ]

HOUDUSSE, F.; GARNICA, M.; ZAMARREÑO, A. M.; YVIN, J. C.; GARCÍA-MINA, J. 2008. Possible mechanism of the nitrate action regulating free-putrescine accumulation in ammonium fed plants. Plant Science 175(5): 731-739. doi: 10.1016/j.plantsci.2008.07.008.         [ Links ]

LI, C.; DONG, H.; LI, J. 2003. Influence of different ratios nitrogen nutrition on photosynthetic and sugar metabolism of cotton. Cotton Science 15(2): 87-90.         [ Links ]

LOQUÉ, D.; WIRÉN, N. 2004. Regulatory levels for the transport of ammonium in plant Roots. Journal of Experimental Botany 55(401): 1293-1305. doi: 10.1093/jxb/erh147.         [ Links ]

LU, Y. L.; XU, Y. C.; SHEN, Q. R.; DONG, C. X. 2009. Effects of different nitrogen forms on the growth and cytokinin content in xylem sap of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) seedlings. Plant and Soil 315(1-2): 67-77. doi: 10.1007/s11104-008-9733-y.         [ Links ]

MAGALHÄES, J. R.; HUBER, D. M. 1989. Ammonium assimilation in different plant species as affected by nitrogen form and pH control in solution culture. Fertilizer Research 21(1): 1-6.         [ Links ]

MALUNDO, T. M. M.; SHEWFELT, R. L.; SCOTT, J. W. 1995. Flavor quality of fresh tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) as affected by sugar and acid levels. Postharvest Biology and Technology 6(1-2): 103-110. doi: 10.1016/0925-5214(94)00052-T.         [ Links ]

MILLER, A. J.; CRAMER, M. D. 2004. Root nitrogen acquisition and assimilation. Plant and Soil 274: 1-36.         [ Links ]

MULHOLLAND, R. N.; FUSSELL, M.; EDMONSON, R. N.; TAYLOR, A. J.; BASHAM, J.; MCKEE, J. M. T.; PARSONS, N. 2002. The effect of split-root salinity stress on tomato leaf expansion, fruit yield and quality. Journal of Horticultural Science and Biotechnology 77(5): 509-519. http://www.jhortscib.org/Vol77/77_5/2.htm.         [ Links ]

OWEN, A. G.; JONES, D. L. 2001. Competition for amino acids between wheat roots and rhizosphere microorganisms and the role of amino acids in plant N acquisition. Soil Biology and Biochemistry 33(4): 651–657. doi:10.1016/S0038-0717(00)00209-1.         [ Links ]

SANDOVAL-VILLA, M.; GUERTAL, E. A.; WOOD, C. W. 2001. Greenhouse tomato response to low ammonium-nitrogen concentrations and duration of ammonium-nitrogen supply. Journal of Plant Nutrition 24(11): 1787-1798. doi: 10.1081/PLN-100107312.         [ Links ]

SCHORTEMEYER, M.; FEIL, B. 1996. Root morphology of maize under homogeneous or spatially separated supply of ammonium and nitrate at three concentration ratios. Journal of Plant Nutrition 19(7): 1089-1097. doi: 10.1080/01904169609365182.         [ Links ]

SIDDIQI, M. Y.; MALHOTRA, B.; MIN, X.; GLASS, A. D. M. 2002. Effects of ammonium and inorganic carbon enrichment on growth and yield of a hydroponic tomato crop. Journal of Plant Nutrition and Soil Science 165(2): 191-197. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/1522-2624(200204)165:2%3C191::AID-JPLN191%3E3.0.CO;2-D/abstract.         [ Links ]

STEINER, A. A. 1984. The universal nutrient solution, pp. 633-649. In: Proceedings of Sixth International Congress for Soilless Culture. International Society for Soilless Culture. Wageningen, The Netherlands.         [ Links ]

STEVENS, M. A.; RICK, C. M. 1986. Genetics and breeding; fruit quality, pp: 84-96. In: The Tomato Crop, a Scientific Basis for Improvement. ATHERTON, J. G.; RUDICH, J. (eds.). Chapman and Hall. London, G.B. doi: 10.1007/978-94-009-3137-4_2.         [ Links ]

TABATABAIE, S. J.; GREGORY, P. J.; HO, L.; HADLEY, P. 2003. Split root system for the use of saline water in hydroponic tomato production. Acta Horticulturae 609: 307-312. http://www.actahort.org/books/609/609_46.htm.         [ Links ]

TISCHNER, R. 2000. Nitrate uptake and reduction in higher and lower plants. Plant, Cell and Environment 23(10): 1005-1024. doi: 10.1046/j.1365-3040.2000.00595.x.         [ Links ]

VILLARREAL, R. M.; GARCÍA E., R. S.; OSUNA E., T.; ARMENTA B., A. D. 2002. Efecto de dosis y fuente de nitrógeno en rendimiento y calidad postcosecha de tomate en fertirriego. Terra 20(3): 311-320. http://www.chapingo.mx/terra/contenido/20/3/art311-320.pdf.         [ Links ]

ZHU, Y.; ITO, T. 2000. Effects of nutrient stress by split-root system on the growth and K, Ca, and Mg contents at different stages of hydroponically grown tomato seedlings. Journal of the Japanese Society for Horticultural Science 69(6): 677-683. doi: 10.2503/jjshs.69.677.         [ Links ]

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