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Revista Chapingo. Serie horticultura

On-line version ISSN 2007-4034Print version ISSN 1027-152X

Rev. Chapingo Ser.Hortic vol.23 n.3 Chapingo Sep./Dec. 2017

http://dx.doi.org/10.5154/r.rchsh.2017.02.008 

Articles

Efecto de la disposición de hileras de plantas en los componentes de rendimiento de pimiento morrón

Felipe Sánchez-del Castillo1 

Esaú del Carmen Moreno-Pérez1 

Felipe de Jesús Martínez-Gaspar1  * 

María Teresa Colinas-León1 

José Armando Ramírez-Árias1 

1Universidad Autónoma Chapingo, Departamento de Fitotecnia. Carretera México-Texcoco km 38.5, Chapingo, México, C. P. 56230, MÉXICO.

Resumen

Una alternativa a la producción de pimiento morrón (Capsicum annuum L.) bajo invernadero consiste en el manejo de las plantas en alta densidad de población, con despuntes por encima de la cuarta ramificación para lograr ciclos cortos y con disposición de hileras de plantas a diferentes alturas para formar un dosel en forma de escalera (dosel escaleriforme), sistema que no ha sido estudiado en esta especie. El objetivo del presente estudio fue comparar cuatro sistemas de producción de pimiento morrón generados mediante dos arreglos del dosel (en forma de escalera y uniforme) y dos densidades de plantación (6 y 8 plantas·m-2). Se utilizó el cultivar ‘Cannon’. El diseño experimental utilizado fue parcelas divididas en bloques al azar con cuatro repeticiones. En las parcelas grandes se ubicaron los arreglos de las hileras de plantas y en las subparcelas las densidades. Con el arreglo escaleriforme incrementó el rendimiento por unidad de superficie respecto del testigo (uniforme) al lograr más frutos amarrados por planta, sin disminución en su peso. Bajo esta disposición de plantas, el aumento de densidad de 6 a 8 plantas·m-2 no incrementó el rendimiento. El mayor rendimiento obtenido fue de 12 kg·m-2 con 6 plantas·m-2 de invernadero en un periodo de cuatro meses, de trasplante al final de la cosecha. Lo anterior sugiere la posibilidad de establecer tres ciclos de cultivo al año, con rendimiento anual superior al de los sistemas de producción que se manejan actualmente en invernadero.

Palabras clave: Capsicum annuum; arreglos de plantación; dosel escaleriforme; invernadero; hidroponía

Introducción

El pimiento morrón (Capsicum annuum L.) es uno de los tipos de chile más importantes que se producen en México. En 2014, el valor de la exportación de pimiento hacia Estados Unidos alcanzó 929 millones de dólares (Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación [SAGARPA], 2016) y, de acuerdo con la SAGARPA (2012), la superficie sembrada en condiciones de agricultura protegida representa 16 %, sólo superada por el 70 % destinada al cultivo de tomate (Solanum lycopersicum L.).

El pimiento es una planta de crecimiento indeterminado, que alcanza al menos 2 m de altura (Jovicich, Cantliffe, & Stoffella, 2004a). Los rendimientos en invernadero con tecnología intermedia pueden llegar hasta 130 t·ha-1 y con alta tecnología hasta 250 t·ha-1 (Fundación Mexicana para la Investigación Agropecuaria y Forestal [FUMIAF], 2005).

Los principales sistemas de producción empleados son dos. El primero, que es el más preferido en el sur de Europa, consiste en dejar crecer libremente las plantas con todos sus tallos; los cuales tienen crecimiento simpódico y en cada ramificación producen flores, normalmente solitarias. Las primeras seis a ocho flores llegan a formar fruto, pero todas demandan alta cantidad de asimilados, de tal manera que en las flores que se forman posteriormente ocurre alto porcentaje de aborto. Una vez que los primeros frutos finalizan su crecimiento y son cosechados, la disponibilidad de azúcares aumenta y permite continuar el crecimiento vegetativo, el amarre y crecimiento de cuatro a ocho frutos más. Entre un flujo de cosecha y otro transcurren hasta dos meses (Cruz-Huerta, Sánchez-del Castillo, Ortiz-Cereceres, & Mendoza-Castillo, 2009; Marcelis, Heuvelink, Hofman-Eijer, Bakker, & Xue, 2004), lo que causa que en un ciclo de cultivo completo pasen de ocho a diez meses después del trasplante, con rendimientos de entre 50 y 80 t·ha-1 (Jurado & Nieto, 2003).

En el segundo, que es el más usado en la producción de pimiento en México, se utiliza el sistema de cultivo desarrollado en países del Norte de Europa y de América, el cual se basa en conducir a la planta con dos tallos. En este sistema se podan las ramas de cada bifurcación dejando solamente la flor formada en la horqueta, a una densidad de 2 a 3 plantas·m-2; de manera que se manejan de 4 a 6 tallos·m-2 que crecen hasta 3 m de altura (Jovicich, Cantliffe, & Vansickle, 2004b). Al limitar el número de frutos que crecen simultáneamente, se modifica la relación fuente-demanda, por lo que se puede lograr producir continuamente durante casi todo el año. El sistema generalmente requiere de invernaderos con alta tecnología para tener control del ambiente interior y, aunque los rendimientos anuales pueden superar las 200 t·ha-1, el costo de producción por kilogramo es muy elevado (Paschold & Zengerle, 2000).

Recientemente, se ha realizado investigación para desarrollar un sistema de producción alternativo, consistente en hacer trasplante tardío y despunte temprano para detener el crecimiento de las plantas por encima de la cuarta ramificación de sus tallos. La finalidad es acortar el ciclo del cultivo, al disminuir el tiempo de trasplante a cosecha a menos de cuatro meses y lograr tres ciclos de cultivo al año en vez de sólo uno (Cruz-Huerta et al., 2009; Reséndiz-Melgar, Moreno-Pérez, Sánchez-del Castillo, Rodríguez-Pérez, & Peña-Lomelí, 2010). El menor rendimiento que se obtiene por planta se compensa, en parte, por el manejo de mayor densidad de población (6 plantas·m-2 en lugar de las dos o tres del sistema convencional); de tal manera que el rendimiento anual es mayor, ya que involucra la producción de tres ciclos (Cruz-Huerta, Ortiz-Cereceres, Sánchez-del Castillo, & Mendoza-Castillo, 2005). Reséndiz-Melgar et al. (2010) evaluaron este sistema comparando 17 variedades en dos densidades de población y encontraron que la variedad más sobresaliente fue Orión con 7.6 kg·m-2 y 7.75 frutos amarrados por planta, de un total de 15 posibles en las cuatro primeras bifurcaciones. Por su parte, Cruz-Huerta et al. (2005, 2009) estudiaron este sistema con la variedad Ariane y reportaron que de tres ciclos de cultivo al año podrían obtenerse rendimientos similares o incluso superior al sistema de producción que se desarrolla en países europeos, pero con menor costo de producción.

La limitante para producir más en cada ciclo, con este sistema de producción, ha sido el porcentaje alto de aborción de frutos, atribuido a la competencia entre las plantas para interceptar la radiación fotosintéticamente activa (RFA) incidente más homogéneamente en todo el dosel, y el crecimiento simultáneo de varios frutos por planta que provocan alta demanda de fotoasimilados que no puede ser satisfecha totalmente (Cruz-Huerta et al., 2009; Reséndiz-Melgar et al., 2010). Por lo anterior, se busca aprovechar más eficientemente la cantidad de luz solar que incide y la forma en que ésta es interceptada por las hojas (Jovicich et al., 2004a). Una manera es manejando apropiadamente la densidad de población del cultivo (Papadopoulos & Pararajasingham, 1997). Otra es ajustar la disposición de las plantas en el invernadero colocando las hileras de plantas a distinta altura para formar un arreglo de doseles en forma de escalera (Sánchez-del Castillo, Bastida-Cañada, Moreno-Pérez, Contreras-Magaña, & Sahagún-Castellanos, 2014).

En jitomate se han realizado varios experimentos al respecto y los resultados obtenidos muestran que con los sistemas de dosel en forma de escalera se logra mayor rendimiento que cuando las plantas se establecen en un arreglo uniforme (Sánchez-del Castillo, Moreno-Pérez, & Contreras-Magaña, 2012), y superiores al rendimiento que se ha logrado con sistemas convencionales en invernadero (Resh, 2001; Sánchez-del Castillo et al., 2012). Sin embargo, para el cultivo de pimiento morrón no se ha evaluado este sistema.

Con base en lo anterior, el objetivo de la presente investigación fue comparar cuatro sistemas de producción de pimiento morrón generados mediante dos arreglos del dosel (en forma de escalera y uniforme) y dos densidades de plantación (6 y 8 plantas·m-2). Lo anterior bajo el supuesto de que al incrementar la densidad de plantación y el número de frutos por unidad de superficie es posible mantener el tamaño de éstos mediante el despunte de plantas en la cuarta bifurcación, y con ello aumentar el rendimiento unitario.

Materiales y métodos

El presente trabajo se llevó a cabo de marzo a septiembre de 2015 en un invernadero tipo capilla de estructura metálica con cubierta de polietileno a 80 % de transmisión de luz. Dicho invernadero está localizado en el Campo Experimental de la Universidad Autónoma Chapingo, Texcoco, Estado de México (19° 29’ latitud norte, 98° 53’ longitud oeste y 2,251 msnm). El invernadero contaba con un muro húmedo, extractores y un sistema de calefacción que permitía un control adecuado de la temperatura; además, ventanas protegidas con malla antiáfidos, cortinas enrollables y el piso de los pasillos se cubrió con tela blanca de polipropileno (Ground-cover).

Se utilizó la variedad Cannon; la cual se caracteriza por ser de crecimiento indeterminado, producir frutos tipo blocky de 150 a 200 g por fruto. Esta es apreciada en el mercado por su pared gruesa, calibre grande y buen sabor.

La siembra se hizo en charolas de poliestireno de 60 cavidades, depositando una semilla en cada cavidad. El sustrato para la siembra fue turba vegetal (peat moss) mezclado con perlita, en proporción 1:1 (v:v). En los primeros ocho días, los riegos aplicados fueron con agua sola. Una vez emergidas, y hasta 10 días posteriores, las plantas se regaron con una solución nutritiva diluida al 50 % de su concentración normal. Posteriormente, y hasta el fin del ciclo, se regaron con la solución al 100 %. La solución nutritiva empleada contenía los siguientes elementos y concentraciones en ppm (mg·L-1): N = 200, P = 50, K = 200, Ca = 235, Mg = 40, S = 160, Fe = 3, B = 0.5, Mn = 0.5, Cu = 0.1 y Zn = 0.1, presentando conductividad eléctrica de 2.5 dS∙m-1 y pH entre 6 y 6.5.

Para suministrar la solución nutritiva, se usó una cinta de riego por goteo con emisores separados cada 20 cm, colocando una cinta en cada hilera. El gasto promedio de solu ción osciló entre 3 y 6 L·m-2·día-1.

El trasplante se llevó a cabo 50 días después de la siembra (dds). La duración del ciclo de cultivo, del trasplante a fin de cosecha, fue 120 días. Se utilizó un sistema hidropónico que consistió en camas de cultivo de 1 m de ancho y 30 cm de altura a nivel del piso para dosel uniforme, y un juego de dos camas inferiores y una central superior (40 cm de altura respecto de las inferiores) de 30 cm de ancho para formar un dosel escaleriforme (Figura1). Las camas de cultivo se rellenaron con arena de tezontle rojo con partículas de 1 a 4 mm de diámetro. La tina central estuvo a 40 cm por encima de las otras; para lo cual, se armó una estructura con cajas de plástico sostenidas con tabicones (Figura 1).

Figura 1 Tratamientos con diferentes disposiciones de plantas: A) dosel en escalera con tres hileras de plantas, B) dosel en escalera con cuatro hileras de plantas, C) dosel uniforme con tres hileras de plantas y D) dosel uniforme con cuatro hileras de plantas. 

Se evaluaron dos arreglos (disposiciones de plantas) y dos densidades de población. Se utilizó el diseño experimental de bloques completos al azar en arreglo en parcelas divididas con cuatro repeticiones. En las parcelas grandes se tuvo el arreglo del dosel: escaleriforme y uniforme; mientras que en las subparcelas se probaron las densidades de población: 6 y 8 plantas·m-2 para cada tipo de arreglo. La unidad experimental en parcela chica fue de nueve plantas. La disposición de plantas en combinación con las densidades se descri be a continuación:

  1. Arreglo de dosel escaleriforme en baja densidad (Figura 1A). Se colocaron las plantas en forma de escalera a una densidad de 6 plantas·m-2: juegos de tres hileras de plantas, 33 cm entre plantas e hileras, separadas por pasillos de 50 cm. La hilera central se puso 40 cm por encima de las dos exteriores.

  2. Arreglo de dosel escaleriforme en alta densidad (Figura 1B). Se dispusieron las plantas en forma de escalera a una densidad de 8 plantas·m-2: Similar al escaleriforme de baja densidad, excepto que se añadió una hilera de plantas en la cama central superior (33 cm entre plantas y 25 cm entre hileras).

  3. Arreglo de dosel uniforme en baja densidad (Figura 1C). Formado con tres hileras de plantas a la misma altura colocadas en camas separadas por pasillos de 50 cm de ancho. La distancia entre plantas e hileras fue 33 cm, con lo que se tuvo una densidad de población de 6 plantas·m-2.

  4. Arreglo de dosel uniforme en alta densidad (Figura 1D). Formado con cuatro hileras de plantas a la misma altura. La distancia entre plantas fue 33 cm y 25 cm entre hileras para obtener una densidad de población de 8 plantas·m-2.

Las plantas se desarrollaron sin poda hasta alcanzar la cuarta ramificación, momento en que se eliminó el ápice de crecimiento (despunte). Esta práctica se realizó entre los 50 y 55 días después de trasplante (ddt). A todas las plantas se les eliminó la floración de la primera ramificación. El tutorado realizado consistió en sostener a la planta con hilos de polipropileno (rafia) amarrados a alambres que corrían a lo largo de la estructura del invernadero a 2 m de altura.

Los caracteres evaluados fueron:

  1. Rendimiento de fruto unitario (kg·m-2).

  2. Rendimiento de fruto por planta (g).

  3. Número de frutos por unidad de superficie (frutos·m-2).

  4. Número de frutos por planta.

  5. Promedio de peso de fruto (g).

  6. Peso seco por planta (g) al final del ciclo de cultivo, 120 ddt. Se usó una planta por hilera en cada tratamiento y repetición, en una estufa de secado a 70 °C hasta que se logró peso constante.

  7. Rendimiento de cada hilera de plantas dentro de cada combinación de arreglo y densidad (kg·m-1).

  8. Número de frutos por hilera de plantas dentro de cada combinación de arreglo y densidad.

  9. Promedio de peso del fruto (g) por hilera de plantas dentro de cada combinación de arreglo y densidad.

Se realizaron análisis de varianza y comparaciones de medias de Tukey (P ( 0.05) mediante el paquete Statistical Analysis System (SAS, 2002).

Resultados y discusión

Los análisis de varianza de las variables de rendimiento y sus componentes (Cuadro 1) indicaron significancia (P ( 0.01) entre los arreglos de dosel, excepto para el peso promedio de fruto. En contraste, las densidades no afectaron a las variables evaluadas. La interacción entre arreglos de dosel y densidades de población fue significativa solamente para peso medio de fruto.

Cuadro 1 Análisis de varianza de caracteres de rendimiento y sus componentes en pimiento morrón, establecido en dos arreglos y dos densidades de plantación. 

FV z GL RS (kg·m -2 ) NF RP (g∙planta -1 ) NFP PMF (g) PSP (g)
Arreglo 1 58.36** 1,929.40** 126,855.63** 41.28** 0.50 7,832.25**
Bloques 3 3.47 153.53 78,020.35 3.36 61.80 361.16
Error a 3 4.56 207.30 112,650.59 4.64 71.61 613.75
Densidad 1 0.28 13.87 56,170.18 2.17 95.30 196.00
Arreglo x Densidad 1 0.01 86.02 713,910.93 11.39 941.72* 5,256.25
Error b 6 1.75 39.17 48,100.47 1.01 72.39 212.79
CV 13.39 10.83 15.17 12.03 4.93 10.30
Media 9.91 57.7 1,445.12 8.3 172.31 141.50

ZFV: fuentes de variación, GL: grados de libertad, RS: rendimiento por unidad de superficie, NF: número de frutos por m2, RP: rendimiento por planta, NFP: número de frutos por planta, PMF: peso medio de fruto, PSP: peso seco por planta, CV: coeficiente de variación.

* , **: significativo con P ≤ 0.05 y P ≤ 0.01, respectivamente.

A pesar de haberse ensayado cuatro repeticiones y cuatro tratamientos, se lograron identificar diferencias estadísticas en rendimiento de fruto para el factor arreglos (alojado en parcela grande). Sin embargo, en las densidades de plantación (parcela chica), no hubo variaciones significativas en este carácter. Estos resultados pueden considerarse confiables ante los coeficientes de variación, menores de 16 %, pese al número reducido de grados de libertad del error b; situación que puede atribuirse al tamaño grande de parcela experimental empleado, siendo un factor que favorece a la precisión de las estimaciones de efectos (Steel, Torrie, & Dykey, 1997).

En el Cuadro 2, se observa que el rendimiento obtenido por planta y por unidad de superficie fueron menores con el arreglo de dosel uniforme; mientras que con doseles en escalera el rendimiento por unidad de área incrementó en promedio 32 %. Resultados similares fueron reportados en jitomate (Sánchez-del Castillo, Moreno-Pérez, Coatzín-Ramírez, Colinas-León, & Peña-Lomelí, 2010; Sánchez-del Castillo, Moreno-Pérez, & Cruz-Arellanes 2009; Vázquez-Rodríguez, Sánchez-del Castillo, & Moreno-Pérez, 2007), al observar que en doseles en forma de escalera se logró un aumento en el rendimiento por unidad de superficie respecto del dosel uniforme.

Cuadro 2 Comparación de medias para las variables de rendimiento y sus componentes en pimiento morrón, en función de la disposición de plantas. 

Arreglo RS (kg·m -2 ) NF RP (g∙planta -1 ) NFP PMF (g) PSP (g)
Escalera 11.8 az 68.7 a 1,726.4 a 9.9 a 172.1 a 163.6 a
Uniforme 8.0 b 46.8 a 1,163.9 b 6.7 a 172.4 a 119.3 b
DMSH 3.4 22.9 534.0 3.4 13.4 39.4

zMedias con la misma letra dentro de cada columnas no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).

RS: rendimiento por unidad de superficie, NF: número de frutos por m2, RP: rendimiento por planta, NFP: número de frutos por planta, PMF: peso medio de fruto, PSP: peso seco por planta, DMSH: diferencia mínima significativa honesta.

En el Cuadro 3, se observa que el arreglo con densidad menor tuvo significativamente mayor rendimiento por planta, consecuencia de más frutos amarrados por planta y mayor peso medio de fruto. Sin embargo, en número de frutos por m2 y rendimiento por m2, no hubo diferencias estadísticas significativas, indicando que se puede utilizar comercialmente la densidad de 6 plantas·m-2 para un rendimiento mayor, como ya lo habían señalado Reséndiz-Melgar et al. (2010). El peso seco final de planta, también fue mayor con la menor densidad de población.

Cuadro 3 Comparación de medias de densidades de población para las variables de rendimiento y sus componentes en pimiento morrón. 

Densidad (plantas . m -2 ) RS (kg·m -2 ) NF RP (g∙planta -1 ) NFP PMF (g) PSP (g)
6 9.90 az 54.9 a 1,651 a 9.15 a 180.5 a 160.0 a
8 9.84 a 60.0 a 1,230 b 7.50 b 164.0 b 123.0 b
DMSH 1.6 7.6 268.3 1.2 10.4 17.8

zMedias con la misma letra dentro de cada columnas no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).

RS: rendimiento por unidad de superficie, NF: número de frutos por m2, RP: rendimiento por planta, NFP: número de frutos por planta, PMF: peso medio de fruto, PSP: peso seco por planta, DMSH: diferencia mínima significativa honesta.

El Cuadro 4 muestra que en ambas densidades el rendimiento y el número de frutos por unidad de superficie y por planta fueron mayores en el dosel escaleriforme, respecto del dosel uniforme. Dichas diferencias fueron de 3.5 kg·m-2 en rendimiento y 22 frutos∙m-2. Asimismo, se puede apreciar que la interacción significativa entre arreglos y densidades señalada en el peso medio de fruto, fue debido a que en el arreglo uniforme este carácter disminuyó significativamente al incrementar de 6 a 8 plantas·m-2. En contraste, en el arreglo escaleriforme el peso de fruto fue estadísticamente similar en ambas densidades.

Cuadro 4 Comparación de medias para variables de rendimiento y sus componentes en pimiento morrón en función de la disposición de las plantas y su densidad de población. 

Arreglo Densidad (plantas·m -2 ) RS (kg·m -2 ) NF RP (g·planta -1 ) NFP PMF (g) PSP (g)
Escalera 6 11.91 az 67.2 a 1,986 a 11.2 a 177 ab 185 a
Escalera 8 11.62 a 69.6 a 1,453 b 8.7 b 166 ab 142 b
Uniforme 6 7.88 b 43.2 b 1,315 b 7.1 bc 184 a 134 bc
Uniforme 8 8.18 b 50.4 b 1,023 b 6.3 c 162 b 105 c
DMSH 3.24 15.3 531 2.3 21 36

zMedias con la misma letra dentro de cada columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).

RS: rendimiento por unidad de superficie, NF: número de frutos por m2, RP: rendimiento por planta, NFP: número de frutos por planta, PMF: peso medio de fruto, PSF: peso seco por planta, DMSH: diferencia mínima significativa honesta.

Los resultados de rendimiento y número de frutos obtenidos con el arreglo de dosel uniforme concuerdan con los reportados por Reséndiz-Melgar et al. (2010), con el mismo sistema de producción de chile pimiento en alta densidad y despuntes por encima de la cuarta bifurcación. Reséndiz-Melgar et al. (2010) obtuvieron rendimientos de 7 kg·m-2 en un ciclo de cultivo de cuatro meses. Ellos señalan que la limitante del rendimiento por unidad de superficie fue el porcentaje alto de aborción de frutos por planta (aproximadamente 50 %). Por su parte, Cruz-Huerta et al. (2009) reportan porcentajes de aborción de frutos similares con manejo de altas densidades de población, ya sea realizando el despunte después de la tercera o de la cuarta bifurcación. En ambos trabajos, lo atribuyen a una demanda fuerte de asimilados por los primeros frutos en crecimiento, sumado a limitaciones en la intercepción y distribución homogénea de la RFA en el dosel ocasionado por la competencia entre plantas.

La radiación solar es el factor más importante por el cual las plantas compiten dentro de un ambiente sin restricciones, como lo es el cultivo en invernadero e hidroponía; por ello, varias prácticas culturales que se realizan en estas condiciones buscan incrementar su intercepción y mejorar su distribución entre las hojas del dosel (Jovicich et al., 2004a; Papadopoulos & Pararajasingham, 1997). Los resultados obtenidos en la presente investigación son similares a lo reportado por Jolliffe y Gaye (1995), quienes mencionan que, hasta cierto límite, al aumentar la densidad de población en un ambiente favorable, como el de un invernadero, incrementan el rendimiento por unidad de superficie. La falta de aumento en el rendimiento con incremento en la densidad de población se explica porque el sombreado mutuo entre plantas afecta negativamente la producción de fotoasimilados, al grado de que el número de frutos por planta o el peso medio de cada fruto disminuyen fuertemente (Heuvelink, 1995; Villegas-Cota et al., 2004).

Con la disposición de plantas en el sistema escaleriforme manejada a 6 plantas·m-2, se logró incrementar significativamente el número de frutos y el rendimiento por planta respecto de los tratamientos de dosel uniforme; lo anterior apunta a que, efectivamente, con el arreglo escaleriforme se logró aumentar la cantidad de RFA interceptada por planta y, sobre todo, se mejoró su distribución entre las hojas del dosel provocando una fotosíntesis más eficiente.

El aumento de densidad de 6 a 8 plantas∙m-2 en arreglo escaleriforme no incrementó el rendimiento por unidad de superficie debido, fundamentalmente, a que el número de frutos amarrados por planta disminuyó significativamente; lo que indica que la densidad baja es la más adecuada para manejo comercial.

Numerosos estudios realizados en jitomate con plantas despun tadas a tres racimos en arreglos de dosel escaleriforme (Méndez-Galicia, Sánchez-del Castillo, Sahagún-Castellanos, & Contreras-Magaña, 2005; Sánchez-del Castillo et al., 2014, 2012 y 2010; Vázquez-Rodríguez et al., 2007) también muestran incrementos significativos en el rendimiento por unidad de superficie, gracias a que dicha disposición ha permitido aumentar la densidad de población respecto de doseles uniformes sin una dis minución importante en el tamaño y peso medio de fruto.

Para profundizar más en estos aspectos se efectuó un análisis del comportamiento de hileras de plantas dentro de cada tratamiento (Cuadros 5, 6 , 7 y 8). La comparación de medias para el tratamiento de escalera con 6 plantas·m-2 (Cuadro 5) muestra que las tres hileras de plantas se comportaron de manera similar en las variables rendimiento, frutos por planta, peso medio de fruto y peso seco por planta al final del ciclo, apoyando el argumento de una intercepción y distribución similar de la RFA en cada hilera.

Cuadro 5 Comparación de medias por hilera de plantas para variables de rendimiento y sus componentes en pimiento morrón, para el dosel en forma de escalera a 6 plantas·m-2

Hilera RP (g·planta -1 ) NFP PMF (g) PSP (g)
Inferior oriente 1,968 az 10.7 a 184 a 191 a
Superior central 2,029 a 11.9 a 171 a 184 a
Inferior poniente 1,966 a 11.1 a 178 a 180 a
DMSH 516 2.8 18 38

zMedias con la misma letra dentro de cada columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).

RP: rendimiento por planta, NFP: número de frutos por planta, PMF: peso medio de fruto, PSP: peso seco por planta, DMSH: diferencia mínima significativa honesta.

El comportamiento de las hileras dentro del tratamiento escaleriforme con densidad de 8 plantas·m-2, al colocar cuatro hileras de plantas en vez de tres (Figura 1B y Cuadro 6), fue diferente. Se observó que el rendimiento por planta fue 33 % menor en las dos hileras que ocupaban el nivel inferior respecto del nivel superior. Esto fue ocasionado por un menor número de frutos por planta, dado que el peso medio de fruto fue similar en todas las hileras. El peso seco por planta también disminuyó en las dos hileras inferiores.

Cuadro 6 Comparación de medias por hilera de plantas para variables de rendimiento y sus componentes en pimiento morrón, para el dosel en forma de escalera a 8 plantas·m-2

Hilera RP (g·planta -1 ) NFP PMF (g) PSP (g)
Inferior oriente 1,142 bz 6.9 ab 166 a 116 b
Superior oriente 1,658 a 9.9 ab 168 a 161 ab
Superior poniente 1,720 a 10.1 a 170 a 175 a
Inferior poniente 1,113 b 6.7 b 166 a 115 b
DMSH 463.9 3.3 37.0 49.0

zMedias con la misma letra dentro de cada columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).

RP: rendimiento por planta, NFP: número de frutos por planta, PMF: peso medio de fruto, PSP: peso seco por planta, DMSH: diferencia mínima significativa honesta.

Al aumentar la densidad de población en una misma superficie, la RFA interceptada por unidad de área se distribuye entre más plantas, con la correspondiente disminución para cada una de ellas, lo que afecta su producción de materia seca y rendimiento final; además, en el caso particular del pimiento, incide en el número de frutos que cada planta puede mantener creciendo (Heuvelink, 1995; Wien, 1999). Estos resultados concuerdan con lo señalado por McAvoy et al. (1989), en el sentido de que existe una relación alta entre el rendimiento de frutos, la RFA total interceptada por el dosel y su distribución en cada planta; particularmente durante el periodo de antesis a cosecha, que es donde la presión de densidad de población es más alta debido a la mayor área foliar que se forma.

Las plantas que quedaron en el nivel inferior tuvieron mayor efecto de sombra; por lo tanto, fueron las que se vieron más perjudicadas en su intercepción de RFA por día, ya que la hilera inferior orientada hacia el poniente recibía menos RFA por las mañanas y la hilera oriente por las tardes. Por su parte, la comparación de hileras con disposición uniforme y 6 plantas·m-2 (Cuadro 7) muestra que las tres hileras de plantas tuvieron un comportamiento similar para todas las variables; lo que se atribuye a que la distancia entre hileras (33 cm) es suficiente para lograr una intercepción y distribución similar de la RFA, incluyendo la hilera del centro.

Cuadro 7 Comparación de medias por hilera de plantas para variables de rendimiento y sus componentes en pimiento morrón, para el dosel uniforme a 6 plantas·m-2

Hilera RP (g·planta -1 ) NFP PMF (g) PSP (g)
Exterior oriente 1, 409 az 8.0 a 182 a 147 a
Interior central 1, 401 a 7.1 a 198 a 138 a
Exterior poniente 1, 137 a 6.4 a 179 a 116 a
DMSH 301 2.0 24 40

zMedias con la misma letra dentro de cada columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).

RP: rendimiento por planta, NFP: número de frutos por planta, PMF: peso medio de fruto, PSF: peso seco por planta, DMSH: diferencia mínima significativa honesta.

Gardner, Pearce, y Mitchell (1990), Heuvelink (1995), y Sánchez-del Castillo et al. (2014) señalan que la distribución más homogénea de la RFA entre las hojas de las plantas que conforman el dosel trae como consecuencia un aumento de la tasa de fotosíntesis. La disminución en rendimiento por planta y en número de frutos por unidad de área con respecto de las hileras de plantas dispuestas en forma de escalera a la misma densidad (Cuadro 1), se puede explicar debido a que, aunque en ambos doseles la intercepción de RFA por planta pudo ser similar, la disposición de las hileras permitió una distribución mejor de la RFA entre las hojas del dosel respecto del arreglo uniforme. Lo anterior debido a que la RFA incidió más en las hojas superiores que en las inferiores, haciendo menos eficiente la tasa fotosintética.

La prueba de comparación de medias del tratamiento con arreglo de dosel uniforme y densidad de 8 plantas·m-2 (Cuadro 8) tampoco muestra diferencias significativas entre hileras para ninguna de las variables estudiadas. De tal manera que la menor intercepción de RFA por planta debida al aumento de la densidad es lo que impide incrementar el rendimiento por unidad de superficie en relación con el arreglo uniforme con menor densidad.

Cuadro 8 Comparación de medias por hilera de plantas para variables de rendimiento y sus componentes en pimiento morrón, para el dosel uniforme a 8 plantas·m-2

Hilera RP (g·planta -1 ) NFP PMF (g) PSP (g)
Exterior oriente 1,028 az 6.3 a 163 a 106 a
Interior oriente 926 a 5.2 a 178 a 99 a
Interior poniente 928 a 5.5 a 169 a 97 a
Exterior poniente 1,199 a 7.9 a 152 a 117 a
DMSH 455 3.6 46 44

zMedias con la misma letra dentro de cada columna no difieren estadísticamente (Tukey, P ≤ 0.05).

RP: rendimiento por planta, NFP: número de frutos por planta, PMF: peso medio de fruto, PSP: peso seco por planta, DMSH: diferencia mínima significativa honesta.

Si se comparan las hileras del tratamiento de alta densidad y dosel uniforme (Cuadro 8) con las de la misma densidad en disposición escaleriforme (Cuadro 6), se observa que las dos hileras centrales de este último tratamiento producen mayor rendimiento y número de frutos por planta (aproximadamente 70 % más rendimiento y 85 % más frutos por planta) que las mismas hileras del arreglo uniforme. Este resultado apoya el argumento a favor de que esto se debe a la mayor intercepción y distribución homogénea de la RFA en las plantas ubicadas en las hileras superiores, en relación con la ubicación de las cuatro hileras de plantas en un mismo nivel (dosel uniforme).

Los resultados obtenidos en la presente investigación permiten deducir que con la disposición escalonada de las plantas es posible para productores de pimiento, en invernaderos con un buen control climático, incrementar el rendimiento anual por unidad de superficie. Esto incluso a niveles superiores al de productores del Norte de Europa y América que manejan el sistema convencional de alta tecnología y que obtienen de 200 a 250 t·ha-1, pero con costos de producción muy altos (Heuvelink, 1995; Wien, 1999). Dado que se obtuvieron 12 kg·m-2 (equivalente a 120 t·h-1) en un periodo de producción de cuatro meses, de trasplante al final de la cosecha, se ve factible obtener tres ciclos de cultivo por año con rendimientos anuales que pueden rebasar las 300 t·ha-1.

Conclusiones

El sistema en forma de escalera generó mayor rendimiento de fruto que las plantas en dosel uniforme, debido al incremento del número de frutos por planta y a su capacidad de mantener el peso de fruto sin disminuciones significativas.

Al aumentar la densidad de 6 a 8 plantas·m-2 en los tratamientos de dosel en forma de escalera, no se incrementó el rendimiento por unidad de superficie, por lo que para manejo comercial se considera más adecuado el establecimiento de tres hileras de plantas despuntadas a la cuarta bifurcación en disposición escaleriforme con 6 plantas·m-2.

References

Cruz-Huerta, N., Ortiz-Cereceres, J., Sánchez-del Castillo, F., & Mendoza-Castillo, M. C. (2005). Biomasa e índices fisiológicos en chile morrón cultivados en altas densidades. Revista Fitotecnia Mexicana, 28(3), 287-293. Retrieved from http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=61028313Links ]

Cruz-Huerta, N., Sánchez-del Castillo, F., Ortiz-Cereceres, J., & Mendoza-Castillo, M. C. (2009). Altas densidades con despunte temprano en rendimiento y período de cosecha en chile pimiento. Agricultura Técnica en México, 35(1), 70-77. Retrieved from http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=60835107Links ]

Fundación Mexicana para la Investigación Agropecuaria y Forestal (FUMIAF). (2005). Cultivo de pimiento en invernaderos de alta tecnología en México. México: Author. [ Links ]

Gardner, F. P., Pearce, R. B., & Mitchell, R. L. (1990). Physiology of crop plants. Iowa, USA: State University Press. [ Links ]

Heuvelink, E.(1995). Effect of plant density on biomass alloca tion to the fruits in tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Scientia Horticulturae, 64(3), 193-201. doi: 10.1016/0304-4238(95)00839-X [ Links ]

Jolliffe, P. A., & Gaye, M. M. (1995). Dynamics of growth and yield component responses of bell peppers (Capsicum annuum L.) to row covers and population density. Scientia Horticulturae, 62(3), 153-164. doi: 10.1016/0304-4238(95)00766-M [ Links ]

Jovicich, E., Cantliffe, D. J., & Stoffella, P. J. (2004a). Fruit yield and quality of greenhouse-grown bell pepper as influenced by density, container and trellis system. HorTechnology, 14(4), 507-513. Retrieved from http://horttech.ashspublications.org/content/14/4/507.full.pdf+htmlLinks ]

Jovicich, E., Cantliffe, D. J., & Vansickle, J. J. (2004b). U.S. imports of colored bell peppers and the opportunity for greenhouse production of peppers in Florida. Acta Horticulturae, 659, 81-85. doi: 10.17660/ActaHortic.2004.659.9 [ Links ]

Jurado, R., & Nieto, N. M. (2003). El cultivo de pimiento bajo invernadero. In: Camacho, F. (Ed.), Técnicas de producción en cultivos protegidos (pp. 541-568). Almería, España: Caja Rural Mediterránea. [ Links ]

Marcelis, L. F. M., Heuvelink, E., Hofman-Eijer, L. R. B., Bakker, J. D., & Xue, L. B. (2004). Flower and fruit abortion in sweet pepper in relation to source and sink strength. Journal of Experimental Botany, 55(406), 2261-2268. doi: 10.1093/jxb/erh245 [ Links ]

McAvoy, R. J., Janes, H. W., Godfriaux, B. L., Secks, M., Duchai, D., & Wittman, W. K. (1989). The effect of total available photosynthetic photon flux on single truss tomato growth and production. Journal of Horticultural Science, 64(3), 331-338. doi: 10.1080/14620316.1989.11515961 [ Links ]

Méndez-Galicia, T., Sánchez-del Castillo, F., Sahagún-Castellanos, J., & Contreras-Magaña, E. (2005). Doseles escaleriformes con hileras de plantas de jitomate orientadas en dirección este-oeste. Revista Chapingo Serie Horticultura, 11(1), 185-192. doi: dx.doi.org/10.5154/r.rchsh.2004.01.010 [ Links ]

Papadopoulos, A. P., & Pararajasingham, S. (1997). The influence of plant spacing on light interception and use in greenhouse tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Scientia Horticulturae, 69(1-2), 1-29. doi: 10.1016/S0304-4238(96)00983-1 [ Links ]

Paschold, P., & Zengerle, K. H. (2000). Sweet pepper production in a closed system in mound culture with special consideration to irrigation scheduling. Acta Horticulturae, 554, 329-333. doi: 10.17660/ActaHortic.1998.458.42 [ Links ]

Reséndiz-Melgar, R. C., Moreno-Pérez, E. C., Sánchez-del Castillo, F., Rodríguez-Pérez, J. E., & Peña-Lomelí, A. (2010). Variedades de pimiento morrón manejadas con despunte temprano en dos densidades de población. Revista Chapingo Serie Horticultura, 16(3), 223-229. doi: 10.5154/r.rchsh.2010.16.028 [ Links ]

Resh, M. H. (2001). Cultivos hidropónicos. Nuevas técnicas de producción. Madrid, España: Editorial Mundi-Prensa. [ Links ]

Sánchez-del Castillo, F., Bastida-Cañada, O. A., Moreno-Pérez, E. C, Contreras-Magaña, E., & Sahagún-Castellanos, J. (2014). Rendimiento de jitomate con diferentes métodos de cultivo hidropónico basados en doseles escaleriformes. Revista Chapingo Serie Horticultura, 20(3), 239-251. doi: 10.5154/r.rchsh.2013.10.037 [ Links ]

Sánchez-del Castillo, F., Moreno-Pérez, E. C., Coatzín-Ramírez, R., Colinas-León, M. T., & Peña-Lomelí, A. (2010). Evaluación agronómica y fisiotecnica de cuatro sistemas de producción en dos híbridos de jitomate. Revista Chapingo Serie Horticultura, 16(3), 207-214. doi: 10.5154/r.rchsh.2010.16.026 [ Links ]

Sánchez-del Castillo, F., Moreno-Pérez, E. C., & Contreras-Magaña, E. (2012). Development of alternative crop systems for commercial production of vegetables in hydroponics - I: Tomato. Acta Horticulturae, 947, 179-187. [ Links ]

Sánchez-del Castillo, F., Moreno-Pérez, E. C., & Cruz-Arellanes, E. (2009). Producción de jitomate hidropónica bajo invernadero en un sistema de dosel en forma de escalera. Revista Chapingo Serie Horticultura, 15(1), 67-73. doi: dx.doi.org/10.5154/r.rchsh.2009.15.009 [ Links ]

Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA). (2012). Agricultura protegida 2012. Retrieved from http://www.sagarpa.gob.mx/agricultura/Paginas/AgriculturaProtegida2012.aspx. [ Links ]

Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA). (2016). Cierre de la producción agrícola por cultivo. Retrieved from http://www.siap.gob.mx/cierre-de-la-produccion-agricola-por-cultivo/Links ]

Statistical Analysis System (SAS Institute). (2002). SAS/STAT 9.1 user´s guide. Cary, NC, USA: Author. Retrieved from https://support.sas.com/documentation/cdl/en/statug-introduction/61750/PDF/default/statugintroduction.pdfLinks ]

Steel, R. G., Torrie, J. H., & Dickey, D. A. (1997). Principles and Procedures of Statistics: A Biometrical Approach. New York: McGraw Hill Co., Inc. Retrieved from https://www.amazon.com/Principles-Procedures-Statistics-Biometrical-Approach/dp/0070610282Links ]

Vázquez-Rodríguez, J. C., Sánchez-del Castillo, F., & Moreno-Pérez, E. C. (2007). Producción de jitomate en doseles escaleriformes bajo invernadero. Revista Chapingo Serie Horticultura, 13(1), 55-62. doi: dx.doi.org/10.5154/r.rchsh.2005.04.027 [ Links ]

Villegas-Cota, R. J., González-Hernández, V. A., Carrillo-Salazar, J. A., Livera-Muñoz, M., Sánchez-del Castillo, F., & Osuna-Enciso, T. (2004). Crecimiento y rendimiento de tomate en respuesta a densidades de población en dos sistemas de producción. Revista Fitotecnia Mexicana, 27(4), 333-338. [ Links ]

Wien, H. C. (1999). Peppers. In: Wien, H. C. (Ed.), The Physiology of vegetable crops (pp. 259-293). New York, USA: CABI Publishing. [ Links ]

Recibido: 08 de Febrero de 2017; Aprobado: 29 de Junio de 2017

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