Notas de investigación

 

Fertilización fosfatada en rendimiento y calidad de tomate en invernadero*

 

Phosphatic fertilization on yield and quality of tomato in greenhouse

 

Juan Manuel Barrios Díaz^1§, Benito Suárez Blanco¹, Wendy Cruz Romero¹, Benjamín Barrios Díaz¹, Gloria Vázquez Huerta¹, Armando Ibáñez Martínez¹ y Delia Moreno Velázquez¹

 

¹ Facultad de Ingeniería Agrohidráulica-Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Av. Universidad S/N. San Juan Acateno, Teziutlán, Puebla. C. P. 73965. Tel: y Fax: 231 3 12 29 33. (sua3z@hotmail.com; cruzrw@hotmail.com; bnbrdz@hotmail.com; gloria.vazquez@live.com.mx; armandoibama@hotmail.com; demove91@hotmail.com). ^§Autor para correspondencia: jbarriosdia@hotmail.com.

 

* Recibido: noviembre de 2014
Aceptado: enero de 2015

 

Resumen

Se estudió el cultivo de tomate (Solanum lycopersicum L.) en invernadero para evaluar híbridos tipo saladette, 'Anibal' y 'Reserva', con relaciones entre dosis de fósforo (kg ha^-1 de P₂O₅) aplicado en la fertilización de fondo y aplicado por fertirrigación (PAFF/PAF): 100/210, 150/157 y 200/106, para determinar su efecto en variables de crecimiento de la planta, rendimiento, calidad de fruto y eficiencia de uso de fósforo. Los resultados indican que las relaciones PAFF/PAF no tuvieron efecto en variables medidas y solo hubo diferencias significativas entre genotipos (p≤ 0.05). El promedio de rendimiento por planta al tercer racimo cosechado fue mayor con 'Anibal' (2.31 kg/planta^-1) que con 'Reserva' (1.74 kg planta^-1). La eficiencia de uso de fósforo fue mayor con 'Anibal' (174 kg de fruto por kg de P₂O₅ aplicado) que con 'Reserva' (131 kg kg^-1). Para ambos híbridos se establece como mejor alternativa la relación PAFF/PAF de 200/106, debido a que disminuye a la mitad la cantidad de fertilizante fosfatado soluble.

Palabras clave: Solanum lycopersicum, agricultura protegida, eficiencia de uso de P, fertirrigación.

 

Abstract

Tomato crop (Solanum lycopersicum L.) was studied in a greenhouse to evaluate hybrid saladette type, 'Anibal' and 'Reserva', with doses of phosphorus (kg ha^-1 of P₂O₅) applied to the deep fertilization and applied by fertigation (PAFF/PAF): 100/210, 150/157 and 200/106 to determine its effect on variables of plant growth, yield, fruit quality and efficiency of phosphorus. The results indicated that relations of PAFF/PAF had no effect on measured variables and were only significant differences between genotypes (p≤ 0.05). The average yield per plant harvested the third cluster was greater with 'Anibal' (2.31 kg plant^-1) than with 'Reserva' (1.74 kg plant^-1). The efficient phosphorus used was higher with 'Anibal' (174 kg of fruit per kg of P₂O₅ applied) than with 'Reserva' (131 kg kg^-1). For both hybrids is set as the best alternative PAFF/PAF 200/106 ratio because it reduces by half the amount of soluble phosphate fertilizer.

Keywords: Solanum lycopersicum, efficiency P use, fertigation, protected agriculture.

 

En México, la mayoría de la producción de hortalizas en invernaderos se dedica al cultivo de tomate, debido a las ventajas agronómicas que se tienen por el incremento en rendimiento y adaptabilidad a diferentes sistemas de producción (Sánchez-del Castillo et al., 2010), además, por la oportunidad de negocio que representa para los productores de hortalizas como un sistema económicamente rentable (Terrones-Cordero y Sánchez-Torres, 2011). Sin embargo, para lograr tales ventajas es necesario tener conocimiento y control de diversos factores técnicos que afectan la cosecha, como la elección del genotipo y su nutrición, en estos aspectos los productores continuamente evalúan cultivares mejorados genéticamente que ofrecen incremento en rendimiento, calidad poscosecha y resistencia a plagas y enfermedades (Panthee y Gardner, 2011), para lo cual generalmente utilizan grandes cantidades de fertilizantes, sobre todo en lugares donde la condición de fertilidad natural del suelo es desfavorable o fue degradada para el establecimiento de la agricultura protegida (Hu et al., 2012).

Esta situación trae consigo contaminación y pérdidas económicas por una baja eficiencia de uso de los fertilizantes. Fageria et al. (2008), señalan que los genotipos son más eficientes cuanto mayor es su rendimiento por unidad de nutrimento aplicado o absorbido, lo que depende entre otros factores, del método de aplicación y las características físicoquímicas del suelo. El P es uno de los nutrimentos más limitantes para la producción agrícola y al respecto Yang et al. (2011), señalan que son pocos los estudios en fertilización fosfatada que analizan el efecto de la fertilización de fondo en combinación con la fertirrigación para aprovechar la baja movilidad de este nutrimento en el perfil del suelo, de tal manera que su acumulación por períodos de tiempo prolongados en suelos de invernaderos permita aumentar su eficiencia de uso, sin contraponerse a la sostenibilidad de la agricultura protegida.

La fertilización de fondo es una buena alternativa para reducir costos de producción al depender menos de los fertilizantes solubles, corregir los índices de fertilidad del suelo e incrementar las reservas de P que mejoren su eficiencia de uso a largo plazo. Con base a lo anterior, el objetivo fue estudiar los efectos en la eficiencia de uso de fósforo, el crecimiento, rendimiento y la calidad de frutos de híbridos tipo saladette de tomate con dosis de fósforo aplicadas en la fertilización de fondo y fertirrigación en condiciones de invernadero.

La investigación se realizó en un invernadero tipo baticenital de 1 500 m², ubicado en la Facultad de Ingeniería Agrohidráulica de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), campus Teziutlán, Puebla, México (19º 52' 31'' latitud norte y 97° 22' 02'' longitud oeste, y altitud de 1 675 m). Dentro del invernadero la temperatura promedio varió entre 14 y 25 ºC y la humedad relativa entre 57 y 89%.

El trasplante de las plántulas de tomate con altura promedio de 15 cm se realizó el 10 de marzo de 2010, en camas de siembra de 23 m de largo por 0.8 m de ancho cubiertas con acolchado plástico bicolor negro-plateado, el marco de plantación fue en doble hilera con separación de 30 cm y distancia entre plantas de 50 cm, la densidad de población fue de 2.2 plantas m^-2. El riego se realizó de acuerdo a la tensión de humedad del suelo entre 10 y 20 kPa, registrada en cuatro tensiómetros instalados a 20 cm de profundidad. Se utilizó cintilla de goteo con emisores separados a 30 cm y flujo de agua de 4 L h^-1 m^-1 a presión de 1.5 kg cm^-2. Durante el período de evaluación no se presentaron plagas y enfermedades.

Los tratamientos fueron relaciones entre dosis de fósforo (kg ha^-1 de P₂O₅) en fertilización de fondo (PAFF) y en fertirrigación (PAF): 100/210, 150/157 y 200/106, aplicados en un experimento con arreglo factorial 3 x 2, donde el factor 1 fue el híbrido de tomate tipo saladette ('Reserva' de Vilmorin^® y 'Anibal' de Harris Moran^®), y el factor 2 fue la relación PAFF/PAF. Los seis tratamientos fueron distribuidos en el invernadero con un diseño experimental de bloques completamente al azar y cada uno se repitió en cuatro camas de siembra en las que diez plantas fueron consideradas como unidad experimental.

Debido a las características de acidez e infertilidad del suelo del invernadero (Andosol húmico), después de formar las camas de siembra se aplicaron cal agrícola (3 t ha^-1) y vermicomposta de estiércol de bovino (8 t ha^-1). Mediante análisis físico-químicos fue determinada la fertilidad del suelo: textura franco arenosa; 6.3 de pH, 6.4% de materia orgánica, 0.8 g cm^-3 de densidad aparente; 0.2, 65.3, 2274 y 198 ppm de P, K, Ca y Mg; 12.5, 0.3 y 0.3 cmol_c kg^-1 de CIÇ, Al intercambiable y acidez total intercambiable. La fertilización de fondo se realizó antes del trasplante en bandas adyacentes y superiores a la hilera del cultivo, con la mezcla YaraMila^® 15-15-15 se suministraron 50 kg ha^-1 de N, P₂O₅ y K₂0, para completar cada dosis de PAFF se empleó superfosfato de calcio simple (21% P₂O₅). En la fertirrigación del cultivo la solución nutritiva fue preparada semanalmente en depósitos de 2 500 L y se utilizó KH₂PO₄ para las dosis de 210, 157 y 106 kg ha^-1 de PAF. Adicionalmente y por fertirrigación se aplicaron a todos los tratamientos 365, 518, 209 y 105 kg ha^-1 de N, K₂O, CaO y MgO, respectivamente.

La altura de la planta se midió semanalmente a partir de 26 días después del trasplante (ddt) hasta 105 ddt. La distancia entre racimos se midió entre dos consecutivos y hasta el quinto racimo. La materia seca se determinó a 70 °C de temperatura en una estufa con circulación forzada de aire, el peso seco total (PSTo) se dividió en hojas (PSH), tallos (PST) y frutos (PSF). El rendimiento total de frutos (RToF) y su calidad se analizó con la cosecha de los primeros tres racimos, que fueron clasificados visualmente por su condición física y tamaño en rendimiento de frutos de primera (RFP), segunda (RFS) y tercera (RFT) calidad, después se midió su peso fresco y diámetro promedio (longitudinal y ecuatorial). La eficiencia de uso de fósforo (EUP) se calculó con la relación entre el rendimiento comercial y la cantidad de fertilizante fosfatado aplicado (Fageria et al., 2008). Al finalizar el ciclo de cultivo se determinaron en las camas de siembra el P residual con un espectrofotómetro de luz UV-Vis Marca PerkinElmer precisely Modelo Lambda 25 y el pH con un potenciómetro Marca Corning pH meter 445.

Los análisis de varianza y comparación de medias con la prueba de Tukey (p= 0.05) se realizaron con el programa estadístico Statistical Analysis System (SAS) versión 8.2 para Windows (SAS Institute, 1999).

La AP no fue afectada por las dosis de fósforo suministrado en las relaciones PAFF/PAF establecidas, pero se obtuvieron diferencias significativas (p≤ 0.05) al comparar los híbridos evaluados durante todo el ciclo del cultivo, 'Anibal' registró un incremento semanal de 28 cm aproximadamente (AP= 4.1ddt-59.1, r²= 0.99), mientras 'Reserva' tuvo un incremento promedio de 23 cm (AP= 3.3ddt-47.2, r²= 0.99). Estos resultados coinciden con Muñoz (2009) quien menciona que el incremento de altura por semana para cultivares de tomate tipo saladette debe ser de 20 a 27 cm cuando el suministro nutrimental del cultivo es óptimo. Además, se ha reportado que la altura de planta es una característica fenotípica de cada cultivar (Van der Ploeg et al., 2007), que se incrementa con la dosis de nutrimentos suministrados, especialmente de N y P, que inducen un incremento del crecimiento vegetativo, debido a su función dentro del metabolismo energético de la planta como la fotosíntesis y la respiración (Mengel y Kirkby, 2001).

La distancia entre racimos únicamente fue afectada por el genotipo (p≤ 0.05) y el promedio general en 'Anibal' (34.1 cm) fue mayor que en 'Reserva' (24.7 cm). En un estudio realizado por Van der Ploeg et al. (2007) reportaron una distancia promedio de 30 cm, acorde con los resultados de la presente investigación. La distancia entre racimos depende de cómo los genotipos, en función de la etapa de crecimiento y condiciones para su desarrollo, distribuyen la materia seca acumulada a los órganos considerados como demandantes, donde los frutos tienen una demanda de más de 50% (Enríquez-Reyes et al., 2003), esto se relaciona también con el requerimiento nutrimental de cada genotipo y con las condiciones del ambiente.

A 60 ddt el PST fue afectado por la relación PAFF/PAF (p≤ 0.05) y se incrementó 38% entre las relaciones 100/210 y 200/106 (Cuadro 1), esto significa que durante la etapa vegetativa la mayor cantidad de PAFF (200 kg ha^-1 de P₂O₅) favorece una mayor disponibilidad de fósforo para su acumulación en tallos (26%), hojas (59%) y frutos (15%). A 90 ddt la planta desarrolló los tres primeros racimos de frutos con tamaño comercial y seis racimos de frutos en crecimiento, pero el PSTo y su distribución no varió significativamente por la relación PAFF/PAF, debido a que en esta etapa se presentó el mayor crecimiento de los frutos y en promedio 37% de la biomasa se acumuló en estos órganos, 40% en hojas y solo 24% en el tallo.

Estos resultados son semejantes a los reportados por Enríquez-Reyes et al. (2003) con el híbrido 'Gabriela'. Además, debido a la cantidad de P₂O₅ suministrado a cada tratamiento, no se afectó el crecimiento y distribución de la materia seca de las plantas en su etapa inicial, de acuerdo con De Groot et al. (2001) y tampoco influyó en las plantas adultas en el crecimiento del fruto y la expansión del tallo, situación semejante a la encontrado por Fujita et al. (2003). También se ha reportado que una condición de limitación moderada de fósforo solo tiene efecto sobre la distribución de la materia seca; es decir, únicamente influye sobre la componente morfológica del crecimiento (De Groot et al., 2001).

Al comparar los híbridos evaluados, la diferencia significativa (p≤ 0.05) se presentó en el PST y PSF a 60 y 90 ddt, además en el PSTo a 90 ddt. Con 'Anibal' se obtuvieron los mayores promedios, probablemente debido a que tiene mayor capacidad fotosintética que 'Reserva', similar a lo reportado por Van der Ploeg et al. (2007), quienes al evaluar cultivares de tomate, atribuyen la diferencia en materia seca y rendimiento a la eficiencia de uso de la luz de cada genotipo.

Una mayor cantidad de PAF (100/210) incrementó significativamente el RFP en 19% (p≤ 0.05) respecto a la relación 150/157 (Cuadro 2), pero las relaciones PAFF/PAF un tuvieron efecto en el RFS y RToF. En el RFT no hubo efecto claro debido que en esta calidad se incluyeron frutos de tamaño del RFP y RFS pero con daños físicos considerables como "rajeteados" y deformes.

El RToF con 'Anibal' resultó 33% mayor que con 'Reserva', 39% en RFP y 21% en RFS. Aún cuando la diferencia de rendimiento entre híbridos fue significativa (p≤ 0.05), actualmente está documentado que los híbridos modernos, producto del mejoramiento genético, no han incrementado sustancialmente su ganancia genética con respecto al rendimiento total y alternativamente se propone mejorar las prácticas agrícolas y de manejo para incrementar su productividad y rentabilidad (Panthee y Gardner, 2011).

El peso y diámetro promedio por fruto en cada calidad establecidas no varió significativamente con las relaciones PAFF/PAF e híbridos (p> 0.05). El diámetro promedio, peso y categoría asociada a los frutos fueron: 63 mm y 118 g para RFP; 56 mm y 62 g para RFS; finalmente, 44 mm y 32 g para RFT. Hernández-Leal et al. (2013) reportan para frutos del híbrido 'Reserva' promedios de peso y diámetro de 99.3 g y 51 mm, respectivamente.

En el Cuadro 2 se muestra que las relaciones PAFF/PAF evaluadas no tuvieron efecto en la EUF (p> 0.05) y en promedio fue de 152.8 kg kg^-1. Esta respuesta nos indica que la cantidad de fósforo suministrado como fertilizante (ligeramente superior a 300 kg ha^-1 de P₂O₅) además de las enmiendas agrícolas aplicadas al cultivo (cala agrícola y vermicomposta), provocaron la biodisponibilidad de fósforo al cultivo, situación que naturalmente no se presenta en suelos andosoles. Ramaekers et al. (2010), señalan que en estos suelos los cultivos responden a la fertilización con P, pero deben realizarse aplicaciones anuales para sostener el rendimiento.

Aún con las enmiendas agrícolas realizadas la concentración promedio de P residual fue muy baja (1.6 ppm), lo cual puede asociarse a la capacidad de retención que tienen este tipo de suelos y al pH del suelo que regula las propiedades de adsorción de los principales minerales de fijación del P (Devau et al., 2011), el pH promedio después del cultivo fue de 6, valor inferior con respecto a la condición inicial a consecuencia de la lixiviación y remoción por el cultivo de las bases intercambiables como el Ca, Mg y K.

Al comparar la EUF de los genotipos, 'Anibal' registró 174 kg kg^-1, 33% mayor a la obtenida con 'Reserva'. Considérese que estos resultados son parciales a la cosecha del tercer racimo. Al respecto, Ojodeagua et al. (2008) reportan EUF de 1 000 kg kg^-1 para un cultivar de tomate tipo bola con 18 racimos cosechados por planta. Para mejorar la EUF por los cultivos deben integrarse tres estrategias que incluyen: el mejoramiento genético (convencional o asistido molecularmente), la ingeniería genética (transgénicos) y la fertilización con P y utilización de microorganismos que favorezcan la biodisponibilidad del P, todas ellas asociadas con buenas prácticas de manejo del cultivo (Ramaekers et al., 2010).

 

Conclusiones

La fertilización de fondo con 200 kg ha^-1 P₂O₅ complementada con 106 kg ha^-1 P₂O₅ en fertirrigación no tuvo un efecto significativo en las variables de crecimiento, rendimiento, calidad de fruto y eficiencia de uso de fósforo, sin embargo con esta relación se reduce a la mitad la cantidad de P soluble. Por otra parte, el híbrido 'Anibal' demostró mayor vigor, rendimiento y eficiencia en el uso de P que 'Reserva'.

 

Literatura citada

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