Indicadores de calidad de plántula al trasplante

Los análisis de varianza (datos no mostrados) indicaron diferencias significativas (P ≤ 0.01) para densidades de población de plántulas en semillero y tratamientos de paclobutrazol en todos los caracteres de calidad de plántula evaluados a los 60 dds, excepto para el área foliar por planta en el factor densidades. La interacción densidad de población x paclobutrazol no fue significativa en ninguno de los caracteres evaluados. Los coeficientes de variación en general fueron bajos, oscilando de 4 a 12 %.

Las pruebas de comparación de medias, en el promedio de los tratamientos de aplicación de paclobutrazol (Cuadro 1), muestran que las plántulas que crecieron en baja densidad de población (150 plántulas·m^-2) tuvieron 4.3 cm menos altura, 0.23 mm más grosor de tallo, 1.44 g más de peso seco y 20 cm²·g^-1 menos de razón de área foliar, respecto de las que crecieron a 300 plántulas·m^-2. Todas las diferencias fueron estadísticamente significativas, a excepción del área foliar.

Los resultados obtenidos concuerdan con lo señalado por ^{Taiz y Zeiger (2002)} respecto a que, a partir de cierto umbral de densidad de población, la competencia entre las plantas por radiación fotosintéticamente activa ocasiona síntomas de etiolación como el aumento de longitud de tallos y su reducción en diámetro. Al mismo tiempo, la fotosíntesis por planta disminuye y con ello su peso seco acumulado, por lo que a mayor densidad hay una menor producción de asimilados por planta, los cuales se utilizan más en elongación de tallos que en división y crecimiento celular para engrosar tejidos. En el presente trabajo, a los 60 dds las plántulas en baja densidad (150 plántulas·m^-2) redujeron su altura en 11.3 %, y aumentaron su diámetro de tallo 4 % y su peso seco 24 %, esto en comparación con las plántulas que crecieron en la densidad más alta (300 plántulas·m^-2).

El grosor del tallo y el peso seco de plántula fueron mayores con baja densidad de plántulas, posiblemente porque al estar las plántulas más separadas interceptan radiación más eficientemente y producen más fotoasimilados por día (^{Soltani & Sinclair, 2012}).

^{Giovinazzo y Souza-Machado (2001)} encontraron que, con baja densidad de población, el área foliar desarrollada por cada plántula fue mayor que con alta. En el presente experimento no ocurrió así, posiblemente debido a que con el mayor espacio entre plántulas las hojas interceptaron la radiación fotosintéticamente activa incidente más uniformemente, lo que formó más azúcares que pudieron favorecer la formación de hojas más gruesas. Esto se puede inferir indirectamente de la menor razón de área foliar en el tratamiento de baja densidad, que a su vez contribuyó al mayor peso seco total encontrado.

En el promedio de densidades (Cuadro 2), las aplicaciones de paclobutrazol redujeron significativamente la altura de las plántulas respecto al testigo. Dicho efecto fue mayor con tres aplicaciones de 50 ppm de ingrediente activo, con lo que redujo 9.4 cm la altura con respecto del testigo (14 % menos). ^{Brigard et al. (2006)} y ^{Seleguini et al. (2013)} mencionan que en etapa de plántula con la aplicación de paclobutrazol se forman plantas con entrenudos más cortos, lo que hace posible mantener las plántulas más tiempo en el semillero. Cabe señalar que el paclobutrazol es absorbido por la parte aérea y se transloca vía xilema hasta los puntos de crecimiento donde inhibe la producción de giberelinas al impedirse la oxidación del kaureno a ácido kareurenóico, esto reduce la tasa de división y expansión celular, lo que limita el crecimiento (^{Rademacher, 2000}).

El grosor del tallo se redujo significativamente con respecto al testigo en la mayoría de los tratamientos de aplicación de paclobutrazol; únicamente la aplicación tardía (40 dds) de 50 ppm resultó en plántulas con tallos más gruesos (P ≤ 0.05). ^{Giovinazzo y Souza-Machado (2001)}, al aplicar paclobutrazol en jitomate, reportan un incremento en el diámetro del tallo de 9 %. ^{Sun, Chen, Chang, Tseng, y Wu (2010)} también destacan mayor vigor de tallo con la aplicación de paclobutrazol en plántulas de jitomate. Posiblemente las discrepancias con el presente trabajo se deban a las diferencias en dosis, variedades probadas y condiciones experimentales.

Varios de los tratamientos con aplicación de paclobutrazol provocaron una reducción significativa del área foliar de la plántula. Destacan los tratamientos de una aplicación de 50 ppm a los 20 dds y tres aplicaciones de 50 ppm a los 20, 30 y 40 dds, los cuales redujeron esta variable en 218 y 195 cm² por plántula, respectivamente, respecto del testigo sin aplicación (equivalentes a una disminución del 26 y 24 %, respectivamente). Por su parte, los tratamientos de triple aplicación de paclobutrazol en cualquiera de sus dosis (25 o 50 ppm) mantuvieron un peso seco similar al testigo, pero menor altura de plántula, por lo que se infiere que se trata de plántulas más compactas con más células por cm de altura del tallo.

Como se ha observado en la presente investigación, hay reducción en la altura de plántula con aplicaciones de paclobutrazol y bajas densidades de población, lo cual está documentado en la literatura. ^{Giovinazzo y Souza-Machado (2001)} encontraron que 50 ppm de paclobutrazol aplicado en drench al momento de la siembra redujo el tamaño de plántulas de jitomate hasta 43 %. ^{Seleguini, Vendruscolo, Cardoso-Campos, y de Araujo-Farias (2016)} reportan una disminución de 10 cm en altura de planta de jitomate al aplicar en forma foliar 50 ppm de paclobutrazol a los 15 dds. ^{Wien (1999)} señala que, con baja densidad de población en el semillero, la competencia por luz entre plántulas se retrasa y las plántulas se elongan menos. Esto ocurrió en el presente experimento; además, la disminución del área foliar por plántula, al reducir la competencia por luz, estimuló la tasa de fotosíntesis, lo que se reflejó en un engrosamiento significativo del tallo y con ello un mayor peso seco de plántulas. Bajo dichas condiciones, al momento del trasplante, las plántulas están mejor preparadas para resistir el estrés hídrico y los daños mecánicos que suelen presentarse en ese momento.

La reducción de altura, área foliar y razón de área foliar, así como el incremento en peso seco y grosor del tallo en plántulas para prolongar el trasplante hasta los 60 dds sin efectos negativos posteriores en el rendimiento y calidad de frutos, se consideran muy importantes desde los puntos de vista agronómico y económico. Lo anterior debido a que se logra reducir el ciclo, de trasplante a fin de cosecha, a menos de 90 días en el sistema de producción con despunte a tres racimos por planta, lo que posibilita la producción intensiva en invernadero para obtener cuatro ciclos de cultivo al año en lugar de tres (25 % más de rendimiento que lo logrado hasta ahora con este sistema de producción). Cabe señalar que, en este experimento, la cosecha de los primeros frutos maduros inició a los 112 dds, y el último corte fue a los 145 dds, es decir, 85 días después del trasplante. Considerando lo anterior, los tratamientos que combinan tres aplicaciones (20, 40 y 60 dds) de paclobutrazol (25 o 50 ppm) y la densidad de población más baja (150 plántulas·m^-2) produjeron plántulas con más calidad agronómica para su trasplante a los 60 dds.

Rendimiento y sus componentes

El análisis de varianza realizado sobre las variables de rendimiento de frutos de jitomate y sus componentes (datos no mostrados) indicó diferencias significativas entre tratamientos de densidad de población para número de flores y rendimiento por planta, y diferencias altamente significativas entre aplicaciones de paclobutrazol para número de flores, número de frutos cosechados y rendimiento por planta. En ningún caso la interacción densidad x paclobutrazol fue significativa. Los coeficientes de variación fueron muy bajos (entre 4 y 7 %), lo que contribuyó a la detección de diferencias significativas aún con valores numéricos cercanos entre las variables de los tratamientos.

Las comparaciones de medias (Cuadro 3) muestran que, en el promedio de los tratamientos de aplicación de paclobutrazol, con una densidad de 300 plántulas·m^-2 se logró producir una flor más por plántula que con 150 plántulas·m^-2, diferencia que fue significativa; no obstante, el número de frutos fue estadísticamente igual entre las dos densidades. Tampoco el peso medio de fruto mostró diferencias entre densidades, pero el rendimiento por planta, aunque con poca diferencia numérica, alcanzó a ser significativamente mayor cuando el semillero se manejó en alta densidad (300 plántulas·m^-2). No se encontró una explicación satisfactoria a este resultado. Posiblemente en el tratamiento de baja densidad, por el mayor espaciamiento entre plántulas, se formó un microclima con mayor velocidad de viento, mayor temperatura y menor humedad relativa dentro del dosel, lo que puedo afectar negativamente el número de flores que alcanzaron antesis. De cualquier manera, se sugiere un estudio más a fondo encaminado a esclarecer lo sucedido.

Con respecto a la comparación de medias de los tratamientos de aplicación de paclobutrazol en el promedio de las densidades (Cuadro 4), se encontró que la triple aplicación (20, 30 y 40 dds) de 50 ppm de paclobutrazol provocó la formación de más flores por planta respecto del testigo (23.6 contra 21.8 flores), diferencia que fue significativa. De manera similar, en varios de los tratamientos de paclobutrazol, en particular los de triple aplicación de 25 y 50 ppm, se produjeron significativamente más frutos por planta que en el testigo (al menos dos frutos más por planta); mientras que el peso medio de fruto fue similar en todos los tratamientos, incluyendo al testigo (Cuadro 4). Como consecuencia del mayor número de frutos, el rendimiento por planta fue estadísticamente superior al testigo en varios de los tratamientos evaluados, pero destaca la triple aplicación de 25 ppm de paclobutrazol, la cual tuvo un rendimiento por planta de casi 300 g más que el testigo.

De acuerdo con ^{Contreras-Magaña, Arroyo-Pozos, Ayala-Arreola, Sánchez-del Castillo, y Moreno-Pérez (2013)}, y ^{Heuvelink y Okello (2018)}, en el periodo de iniciación floral en jitomate, las hojas jóvenes en crecimiento dejan menos fotoasimilados disponibles para las inflorescencias que se están iniciando, lo que limita el número de flores que se pueden formar por inflorescencia. Cada primordio de flor necesita un mínimo diario de fotoasimilados para su crecimiento; si no hay ese mínimo de asimilados, algunos o varios primordios abortan en favor de los demás que están creciendo al mismo tiempo.

^{Dikshit, Bennett, Precheur, Kleinhenz, y Riedel (2004)} aplicaron paclobutrazol en semillas de jitomate y promovieron un mayor número de flores en las dos primeras inflorescencias formadas. En el presente estudio, se encontraron incrementos significativos sobre el número de flores por planta en los tratamientos con triple aplicación de paclobutrazol con respecto al testigo, sobre todo con 50 ppm. El mayor efecto parece estar en la tercera inflorescencia (datos no mostrados), lo que sugiere que, probablemente, se requieran aplicaciones más tempranas para incidir sobre la primera y segunda inflorescencia. Sin embargo, con el trasplante hasta los 60 dds, el ciclo de trasplante a fin de cosecha se dio en 85 días, lo que posibilita la obtención en invernadero de hasta cuatro ciclos de cultivo al año.

Con base en resultados obtenidos sobre el manejo del cultivo de jitomate en altas densidades de población y poda a tres racimos por planta, en los que se ha demostrado la factibilidad de lograr tres ciclos de cultivo al año y una alta productividad anual (^{Sánchez-del Castillo, Moreno-Pérez, Coatzín-Ramírez, Colinas-León, & Peña-Lomelí, 2010}; ^{Sánchez-del Castillo et al., 2012}; ^{Sánchez-del Castillo, Bastida-Cañada, Moreno-Pérez, Contreras-Magaña, & Sahagún-Castellano, 2014}), se llevó a cabo una validación comercial de este sistema. Para ello, se comparó dicho sistema con el manejo convencional; esto bajo un proyecto de transferencia de tecnología entre productores de jitomate en el Estado de Puebla y la Universidad Autónoma Chapingo durante 2014 y 2015. En el manejo con altas densidades de población el rendimiento promedio por ciclo fue de 142.13 t·ha^-1 (426.4 t·ha^-1·año^-1, 126 t más al año respecto del sistema convencional), con un costo de producción promedio por ciclo de $770,000.00 MXN ($2,310,000.00 MXN por año), lo que representó en promedio una ganancia neta de $1,041,340.00 MXN por ciclo ($3,124,020.00 MXN por año, contra $1,823,600.00 MXN de ganancia neta por hectárea bajo el sistema convencional).

La importancia de lograr un ciclo de producción más por año es poder generar ganancias netas adicionales para los productores, las cuales son cerca de un millón de pesos más por hectárea respecto de las obtenidas con sólo tres ciclos.