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Introducción
En el año 2014, en México se sembraron 16 902 ha de pepino (Cucumis sativus L.), con una producción de 707 632 toneladas, de las cuales 43% fue producida en el estado de Sinaloa, en una superficie de 4 203 ha (SIAP, 2014). En Sinaloa el pepino se cultiva a campo abierto y en condiciones protegidas (invernadero y casa sombra). En ambos sistemas de producción se aplican SN que contienen fertilizantes disueltos para aportar los nutrientes para las plantas.
De los 17 nutrimentos esenciales, generalmente el productor de hortalizas aplica 12 (N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Zn, Mn, B y Mo), ya que el C, H, O, Cl y Ni, no se aplican, porque los cuatro primeros las plantas los obtienen del agua o del aire y el Ni no se utiliza porque se desconoce su impacto en las hortalizas o porque se considera que las plantas obtienen el Ni de los fertilizantes o del agua de riego; el Ni se encuentra como contaminante en los fertilizantes (Brown et al., 1987). De estos nutrimentos el N y el K son los que se utilizan en mayor cantidad debido a que son importantes para el rendimiento de las plantas y la interacción N-K generalmente se presenta en los ecosistemas agrícolas (Johnston y Milford, 2009).
El N es un componente del DNA, RNA, proteínas y enzimas, clorofila, ATP, auxinas y citoquininas (Hawkesford et al., 2012), y puede suministrarse a las plantas en cuatro formas: nítrica, amoniacal, ureíca y aminoácidos, aunque la forma nítrica es absorbida preferentemente por las plantas desarrolladas en suelos (Masclaux-Daubresse et al., 2010), por lo que es la más usada en los cultivos hortícolas. El K participa en el gradiente de potencial eléctrico en las membranas celulares, la turgencia, la activación de enzimas, la fotosíntesis, el metabolismo de azúcares y de almidón, la síntesis de proteínas, la apertura y cierre de estomas, la estabilización del pH celular, y en el balance catión-anión celular (Zhang et al., 2010).
Un suministro adecuado de K se asocia con aumento del rendimiento y el tamaño del fruto de muchos cultivos hortícolas (Kanai et al., 2007). Una concentración alta de NO3 -, respecto a los aniones H2PO4 - y SO4 2-, y una baja concentración de K+, respecto a los cationes Ca2+ y Mg2+ en la SN, indica una relación alta de NO3 -/K+, también conocida como la relación N/K. Steiner (1961) menciona que muchas personas consideran importante la relación N/K; sin embargo, actualmente dicha importancia está sujeta a discusión, por la falta de estudios al respecto. En México y en otros países hay pocos trabajos de la relación N/K en la SN, utilizando relaciones NO3 -/aniones y K+/cationes, ya que para definir estas relaciones es necesario considerar la metodología propuesta por Steiner (1984), sin embargo esta técnica no es de conocimiento usual o no tiene una aceptación general.
El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de tres relaciones NO3 -/aniones (NO3 -, H2PO4 - y SO4 2-) y tres relaciones K+/cationes (K+, Ca2+ y Mg2+), con base en la SN universal de Steiner, sobre el crecimiento, la composición mineral y el rendimiento de un híbrido de pepino desarrollado en condiciones de invernadero.
Materiales y métodos
El estudio se realizó en un invernadero perteneciente a la Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Sinaloa, localizado en 24° 37’ y 24.40” latitud norte, y 105° 24’ y 107° 26’ y 35.69” longitud oeste, a una altitud de 38 m. El experimento constó de dos etapas: la 1, desde la siembra hasta el trasplante, con una duración de 38 días y la etapa 2 desde trasplante hasta cosecha, con duración de 78 días. En la etapa 1, semillas de pepino (Cucumis sativus L. cultivar Luxell) tipo americano, de crecimiento indeterminado, fueron sembradas en charolas de poliestireno de 128 cavidades con volumen individual de 35 cm3 que contenían fibra de coco como sustrato, previamente lavado con agua destilada.
El diseño experimental fue completamente al azar con arreglo factorial 32, y cuatro repeticiones, para un total de 36 unidades experimentales, donde cada unidad experimental consistió de 30 plantas. Los factores y niveles evaluados fueron: 1) relación NO3 -/aniones (NO3 -, H2PO4 -, SO4 2-) (40/100, 60/100 y 80/100); y 2) relación K+/cationes (K+, Ca2+, Mg2+) (15/100, 35/100 y 55/100). Al combinar las tres relaciones NO3 -/aniones con las tres relaciones K+/cationes resultan nueve SN, las cuales se diseñaron a partir de modificaciones de la SN universal (Steiner, 1984) y consistieron en variar la concentración de NO3 - con relación a H2PO4 - y SO4 2-, así como la concentración de K+ con respecto a Ca2+ y Mg2+. La composición química de las SN, se calculó y ajustó a un potencial osmótico de -0.072 MPa (Cuadro 1), de acuerdo con lo propuesto por Steiner (1984).
Cuadro 1. Composición química de las soluciones nutritivas empleadas en el experimento.
| NO 3 - (mol c m -3 ) | H 2 PO 4 - (mol c m -3 ) | SO 4 2- (mol c m -3 ) | K + (mol c m -3 ) | Ca 2+ (mol c m -3 ) | Mg 2+ (mol c m -3 ) |
|---|---|---|---|---|---|
| 9.14 | 1.71 | 12 | 3.43 | 13.45 | 5.98 |
| 12.86 | 1.07 | 7.5 | 3.21 | 12.61 | 5.6 |
| 16.13 | 0.5 | 3.53 | 3.03 | 11.87 | 5.27 |
| 8.5 | 1.59 | 11.15 | 7.43 | 9.56 | 4.25 |
| 12 | 1 | 7 | 7 | 9 | 4 |
| 15.12 | 0.47 | 3.31 | 6.61 | 8.5 | 3.78 |
| 7.93 | 1.49 | 10.41 | 10.91 | 6.18 | 2.75 |
| 11.25 | 0.94 | 6.56 | 10.31 | 5.84 | 2.6 |
| 14.22 | 0.44 | 3.11 | 9.78 | 5.54 | 2.46 |
Para la comparación de medias se utilizó la prueba de Tukey (p≤ 0.05). Los análisis estadísticos se realizaron con el programa SAS Institute (1999) versión 8.
Las SN se prepararon con sales inorgánicas grado reactivo y agua destilada y se añadieron las concentraciones de micronutrimentos (mg L-1) siguientes: Fe 2.5, Mn 0.5, B 0.5, Cu 0.02 y Zn 0.05 (Parra et al. 2010). El Fe se proporcionó como Fe-EDTA y el pH de las SN se ajustó a 5.5±0.1 con HCl 1N o NaOH 1N. Ocho días después de la siembra, se inició la aplicación de las SN al 50% de su concentración durante 10 días, los 20 días restantes se aplicaron las SN al 100%. Las plantas se regaron diariamente a las 08:00 y 14:00 h asperjando al follaje los tratamientos con atomizadores (1 L de capacidad) hasta el escurrimiento de la solución por los orificios inferiores de las cavidades. Para evaluar el efecto de los factores sobre las variables de crecimiento (altura, diámetro de tallo y pesos secos de hojas, tallos y plantas) se seleccionaron seis plantas por tratamiento, y para determinar la composición mineral del vástago se escogieron 20 plantas, a 38 días después de la siembra, y se integraron cuatro repeticiones compuestas, cada una, con cinco plantas, cuyos vástagos se fraccionaron en hojas y tallos. En estos órganos se realizó el análisis químico para determinar las concentraciones de N, P, K, Ca y Mg conforme a las metodologías propuestas por Motsara y Roy (2008).
En la etapa 2 del experimento se utilizaron plantas de pepino de 38 d después de la siembra, provenientes de la etapa 1, previamente sometidas a los tratamientos descritos en el Cuadro 1. Las plantas se trasplantaron en un sistema hidropónico de subirrigación en circuito cerrado, integrado por dos recipientes de plástico con capacidad de 20 L cada uno, pintados de color negro e interconectados entre sí con manguera de hule de 1.25 cm de diámetro. Uno de los recipientes contenía 18 L de fibra de coco como sustrato, previamente lavado con agua destilada; la fibra de coco tuvo una densidad aparente de 0.09 g cm-3, una densidad real de 0.051 g cm-3, una porosidad total de 82.4% de volumen, una porosidad de aireación de 19.8% de volumen y una capacidad de retención de agua de 62.7% de volumen.
En un recipiente se colocaron dos plantas de pepino, conducidas a un tallo y en el otro 10 L de SN del tratamiento correspondiente (Cuadro 1) para efectuar dos riegos diarios a la fibra de coco, el primero a las 7 am y el segundo a las 12 pm; diariamente se repuso el agua evapotranspirada, mediante aforo con agua destilada y se ajustó el pH de las SN a 5.5±0.2 con HCl o NaOH 1N; las SN se renovaron cada 15 d y se prepararon como se describió en la etapa 1. Los tratamientos se distribuyeron en un diseño completamente al azar con un arreglo de tratamientos factorial 32 y cinco repeticiones. El periodo de cosecha duró 37 d y las variables evaluadas fueron rendimiento (kg ha-1), número de frutos por planta, peso promedio de frutos, longitud de frutos y concentración de nutrimentos en hojas, a las cuales se les cuantificaron las concentraciones de N, P, K, Ca y Mg con los métodos descritos en la etapa 1. El análisis de varianza de las variables de respuesta se hizo mediante la evaluación de los factores principales del diseño factorial: 1) relación NO3 -/aniones (NO3 -, H2PO4 -, SO4 2-), y 2) relación K+/cationes (K+, Ca2+, Mg2+) y se determinó a interacción de dichos factores.
Resultados y discusión
Etapa 1
Variables de crecimiento. El análisis de varianza no mostró efectos significativos de la interacción NO3 -/aniones x K+/cationes en ninguna de las variables del crecimiento de las plántulas, lo que indica que las relaciones N/K no afectaron el crecimiento, 38 d después de la siembra. Sin embargo, la relación NO3 -/aniones fue significativa (p≤ 0.05) para altura de planta y la relación K+/cationes lo fue para peso seco de tallo (PST) (Cuadro 2). La mayor altura se obtuvo con 80/100 NO3 -/aniones en la SN (14.2 a 16.1 mol NO3 - m-3) y la menor con 40/100 NO3 -/aniones (7.93 a 9.14 mol NO3 - m-3). Este resultado coincide con lo reportado por Preciado et al. (2002), quienes encontraron que dosis altas de nitrógeno (12 a 14 mol NO3 - m-3) promovieron el crecimiento de tallo en melón (Cucumis melo L.), mientras que en pepino (Cucumis sativus L.), Moreno et al. (2011) mencionan que 12.3 mol NO3 - m-3 incrementó la longitud de tallo. El mayor PST (0.22 g). fue obtenido con la menor relación K+/cationes (15/100), posiblemente a que esta concentración cubrió la demanda de K de las plantas y favoreció la absorción de N, P, Ca y Mg en tallo (Cuadro 5), ya que estos nutrimentos tuvieron las mayores concentraciones en dicho órgano, mientras que el menor PST (0.17 g) se obtuvo con la mayor relación K+/cationes (55/100), la cual tuvo la mayor concentración de K en tallos y las menores concentraciones de N, P, Ca y Mg, quizás porque la relación 55/100 K+/cationes excedió los requerimientos de K por las plantas y la alta absorción de K redujo las concentraciones de N, P, Ca y Mg. Este resultado coincide con lo mencionado por Fageria (2001), en el cultivo de arroz (Oriza sativa L.), donde las altas concentraciones de K en la SN inhibieron la absorción de P, Ca y Mg.
Cuadro 2. Efecto de la relación NO3 -/aniones y K+/cationes en la solución nutritiva en la altura (A), diámetro de tallo (DT), peso seco de hojas (PSH), peso seco de tallos (PST) y peso seco de plantas (PSP) de pepino, 38 días después de la siembra.
| Factor | A cm | DT mm | PSH g | PST g | PSP g |
|---|---|---|---|---|---|
| Relación porcentual de NO3 -/aniones | |||||
| 40/100 | 27.5 b | 4.8 a | 0.37 a | 0.19 a | 0.56 a |
| 60/100 | 30.4 a | 4.7 a | 0.39 a | 0.18 a | 0.57 a |
| 80/100 | 30.7 a | 4.7 a | 0.41 a | 0.2 a | 0.61 a |
| Relación porcentual de K+/cationes | |||||
| 15/100 | 28.9 a | 4.6 a | 0.42 a | 0.22 a | 0.58 a |
| 35/100 | 29.6 a | 4.8 a | 0.37 a | 0.18 b | 0.59 a |
| 55/100 | 29.9 a | 4.9 a | 0.38 a | 0.17 b | 0.56 a |
| NO3 -/aniones X K+/cationes | ns | ns | ns | ns | ns |
Medias con letras iguales en cada columna para cada factor son estadísticamente iguales (Tukey, 0.05); ns = no significativo.
Cuadro 3. Efecto de la relación NO3 -/aniones y K+/cationes en la solución nutritiva y la concentración de N, P, K, Ca y Mg en hojas de plantas de pepino, 38 días después de la siembra.
| Factor | N (%) | P (%) | K (%) | Ca (%) | Mg (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Relación porcentual de NO3 -/aniones | |||||
| 40/100 | 6.21 a | 0.99 a | 3.71 a | 2.2 b | 0.69 b |
| 60/100 | 6.6 a | 0.78 b | 3.6 a | 2.44 a | 0.91 a |
| 80/100 | 6.24 a | 0.61 c | 3.74 a | 2.39 ab | 0.95 a |
| Relación porcentual de K+/cationes | |||||
| 15/100 | 6.28 ab | 0.82 a | 2.43 c | 2.89 a | 0.95 a |
| 35/100 | 6.12 b | 0.75 a | 3.72 b | 2.37 b | 0.86 b |
| 55/100 | 6.66 a | 0.81 a | 4.9 a | 1.72 c | 0.75 c |
| NO3 -/aniones X K+/cationes | ns | ** | ** | ns | ** |
Medias con letras iguales en cada columna para cada factor, son estadísticamente iguales (Tukey, 0.05); ns = no significativo; ** = altamente significativo.
Cuadro 4. Efecto de la interacción NO3 -/aniones x K+/cationes en la solución nutritiva en la concentración de P, K, Mg en hojas de plántulas de pepino, 38 días después de la siembra.
| Factor NO3 -/aniones x K+/cationes | P (%) | K (%) | Mg (%) |
|---|---|---|---|
| 40/100 x 15/100 | 1.23 a | 2.89 de | 0.96 ab |
| 60/100 x 15/100 | 0.65 bc | 2.1 f | 1.09 a |
| 80/100 x 15/100 | 0.57 c | 2.29 ef | 0.81 bc |
| 40/100 x 35/100 | 0.87 bc | 3.14 d | 1.05 a |
| 60/100 x 35/100 | 0.79 bc | 3.89 c | 0.84 bc |
| 80/100 x 35/100 | 0.6 bc | 4.13 bc | 0.7 cd |
| 40/100 x 55/100 | 0.87 bc | 5.1 a | 0.84 bc |
| 60/100 x 55/100 | 0.89 b | 4.8 ab | 0.81 bc |
| 80/100 x 55/100 | 0.67 bc | 4.79 ab | 0.54 d |
Medias con letras iguales en cada columna y para cada relación K+/cationes, son estadísticamente iguales (Tukey, 0.05).
Cuadro 5. Efecto de la relación NO3 -/aniones y K+/cationes en la solución nutritiva y la concentración de N, P, K, Ca y Mg en tallos de plántulas de pepino, 38 días después de la siembra.
| Factor | N (%) | P (%) | K (%) | Ca (%) | Mg (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Relación porcentual de NO3 -/aniones | |||||
| 40/100 | 4.87 b | 1 a | 6.18 a | 1.13 a | 0.64 a |
| 60/100 | 6.13 a | 0.81 b | 6.17 a | 1.21 a | 0.6 ab |
| 80/100 | 5.82 a | 0.68 c | 6.51 a | 1.21 a | 0.48 b |
| Relación porcentual de K+/cationes | |||||
| 15/100 | 6.11 a | 0.92 a | 4.48 c | 1.52 a | 0.65 a |
| 35/100 | 5.45 b | 0.79 b | 6.8 b | 1.11 b | 0.61 a |
| 55/100 | 5.18 b | 0.78 b | 7.57 a | 0.82 c | 0.42 b |
| NO3 -/aniones X K+/cationes | ns | ** | ns | ns | ns |
Medias con letras iguales en cada columna para cada factor, son estadísticamente iguales (Tukey, 0.05); ns = no significativo; ** = altamente significativo.
Análisis nutrimental en hojas
La relación NO3 -/aniones fue diferente (p≤ 0.05) para la concentración de Ca en hojas (Cuadro 3); la mayor concentración de Ca (2.44%) se obtuvo con la relación 60/100 NO3 -/aniones y la menor (2.20%) fue obtenida con 80/100 NO3 -/aniones. Según Fageria (2001), cuando un nutriente está en concentración excesiva en el medio de crecimiento puede afectar la absorción de otro, por lo que en el presente estudio una proporción de 80% de NO3 - en la SN, inhibió la absorción de Ca. Las concentraciones de N en hojas fueron afectadas (p≤ 0.05) por la relación K+/cationes, el menor valor de N (6.12%) se obtuvo con 35/100 K+/cationes y el mayor valor (6.66% de N) se obtuvo con 55/100 K+/cationes (Cuadro 3).
Zhang et al. (2010) mencionan que una óptima aplicación de K es favorable para un adecuado manejo de los nutrientes en la agricultura, en ese sentido la dosis alta de K fomentó la acumulación de N en las hojas. Las concentraciones de Ca en las hojas fueron reducidas (p≤ 0.05) con los aumentos de la relación K+/cationes en la SN (Cuadro 3), por antagonismo del K con el Ca (Fageria, 2001), que se reflejó en mayor absorción de K y menor de Ca. La interacción de los factores fue significativa para las concentraciones de P, K y Mg en hojas (Cuadro 3), las concentraciones de P obtenidas con las tres relaciones NO3 -/aniones fueron similares para las relaciones 35 y 55 /100 K+/cationes, sin embargo, para la relación 15/100 K+/cationes hubo variación (Cuadro 4). La mayor concentración de P (1.23%) se obtuvo con 40/100 NO3 -/aniones y 15/100 K+/cationes y la menor (0.57%) fue obtenida con 80/100 NO3 -/aniones y 15/100 K+/cationes, lo que puede atribuirse a que la relación 40/100 NO3 -/aniones tuvo una concentración de 1.71 molc m-3 de H2PO4, comparado con 0.5 molc m-3 de H2PO4 - de la relación 80/100 NO3 -/aniones (Cuadro 1). Respecto al K, las mayores concentraciones (5.1, 4.8 y 4.79% de K en hojas) fueron obtenidas con la combinación de la relación 55/100 K+/cationes y 40, 60 y 80/100 NO3 -/aniones (Cuadro 4), atribuido a la mayor concentración de K en estas soluciones, lo que favoreció su absorción y acumulación. Las concentraciones de Mg en las hojas obtenidas con las tres relaciones NO3 -/aniones fueron diferentes (p≤ 0.01) para las tres relaciones K+/cationes (Cuadro 4), donde las combinaciones 80/100 NO3 -/aniones con 15, 35 y 55/100 K+/cationes tuvieron las menores concentraciones de Mg (0.81, 0.7 y 0.54%, respectivamente), debido al antagonismo del K sobre el Mg (Gransee y Führs, 2013), porque a mayor proporción de K en la SN, menor concentración de Mg en hojas.
Análisis nutrimental en tallos
La interacción de los factores NO3 -/aniones x K+/cationes fue significativa para la concentración de P (Cuadro 5), donde las concentraciones de P obtenidas con las tres relaciones NO3 -/aniones fueron diferentes (p≤ 0.05) para la relación 55/100 K+/cationes (Figura 1), ya que en esta relación la mayor concentración de P (1.25%) se obtuvo con 40/100 NO3 -/aniones, y la menor (0.44 % de P) fue obtenida con 80/100 NO3 -/aniones (Cuadro 5), como fue explicado en la concentración de P en las hojas. Las concentraciones de N y Mg fueron afectadas (p≤ 0.05) por la relación NO3 -/aniones, mientras que las concentraciones de N, K, Ca y Mg fueron diferentes (p≤ 0.05) para la relación K+/cationes (Cuadro 5).
Figura 1. Efecto de la interacción NO3 -/aniones x K+/cationes en la solución nutritiva y la concentración de P en tallos de plantas de pepino cv. Luxell. Puntos con letras diferentes en una columna y en una línea son estadísticamente diferentes (p≤ 0.05).
Con la relación 60/100 NO3 -/aniones se obtuvo la mayor concentración de N en tallos (6.13%), mientras que la menor (4.87%) fue obtenida con 40/100 NO3 -/aniones; la mayor concentración de Mg en tallos (0.64%) se obtuvo con 40/100 NO3 -/aniones y la menor (0.48% de Mg) con 80/100 NO3 -/aniones. Con la relación 15/100 K+/cationes se obtuvo la mayor concentración de N (6.11%) en tallos, mientras que la menor (5.18%) fue obtenida con 55/100 K+/cationes. Las concentraciones de K en tallos tuvieron una relación directa con las relaciones K+/cationes en la SN, ya que al aumentar estas relaciones aumentaron las concentraciones de K en dicho órgano, mientras que para las concentraciones de Ca y Mg en tallos la relación fue inversa, porque al aumentar la relación K+/cationes en la SN las concentraciones de Ca y Mg disminuyeron, por antagonismo del K sobre el Ca y el Mg (Fageria, 2001) y por la menor concentración de Ca y Mg en la SN (Cuadro 1).
Etapa 2
Análisis nutrimental en hojas
La interacción de los factores fue significativa (p≤ 0.05) para las concentraciones de N, P, K y Ca, 78 días después del trasplante (ddt) (Cuadro 6). Las concentraciones de N obtenidas con las tres relaciones NO3 -/aniones fueron similares estadísticamente (p≤ 0.05) para la relación 15/100 K+/cationes, aunque para las relaciones 35 y 55/100 K+/cationes hubo diferencias (p≤ 0.05). En ambas relaciones K+/cationes las mayores concentraciones de N se obtuvieron con 80/100 NO3 -/aniones (Cuadro 7), atribuido a que estas relaciones de K aumentaron la absorción de N y su acumulación en las hojas al aumentar la eficiencia en el uso del N (EUN). Este resultado es parecido a lo reportado para gramíneas, donde aumentos del K a un mismo nivel de N incrementó la EUN (IPI, 2014). Las concentraciones de P obtenidas con las tres relaciones NO3 -/aniones fueron diferentes (p≤ 0.05) para las tres relaciones K+/cationes.
Cuadro 6. Efecto de la relación NO3 -/aniones y K+/cationes en la solución nutritiva y la concentración de N, P, K, Ca y Mg en hojas de plantas de pepino, 78 ddt.
| Factor | N (%) | P (%) | K (%) | Ca (%) | Mg (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Relación porcentual de NO3 -/aniones | |||||
| 40/100 | 3.03 b | 0.64 a | 3.4 a | 1.91 b | 0.44 c |
| 60/100 | 3.21 b | 0.58 a | 3.22 a | 4.12 a | 0.85 a |
| 80/100 | 3.91 a | 0.38 b | 3.37 a | 3.92 a | 0.67 b |
| Relación porcentual de K+/cationes | |||||
| 15/100 | 3.29 a | 0.53 a | 2.78 b | 4.3 a | 0.82 a |
| 35/100 | 3.33 a | 0.52 a | 2.95 b | 3.54 b | 0.66 b |
| 55/100 | 3.45 a | 0.59 a | 4.3 a | 1.82 c | 0.46 c |
| NO3 -/aniones X K+/cationes | * | ** | ** | ** | ns |
Medias con letras iguales en cada columna para cada factor, son estadísticamente iguales (Tukey, 0.05); ns = no significativo; * = significativo; ** = altamente significativo.
Cuadro 7. Efecto de la interacción NO3 -/aniones x K+/cationes en la solución nutritiva en la concentración de N, P, K y Ca en hojas de plantas de pepino, 78 ddt.
| Factor NO3 -/aniones x K+/cationes | N (%) | P (%) | K (%) | Ca (%) |
| 40/100 x 15/100 | 3.9 b | 0.6 b | 3.12 bcde | 2.44 cd |
| 60/100 x 15/100 | 3.45 ab | 0.89 a | 3 cde | 4.95 ab |
| 80/100 x 15/100 | 3.58 ab | 0.19 d | 2.23 e | 5.49 a |
| 40/100 x 35/100 | 2.73 b | 0.39 c | 2.73 de | 1.93 d |
| 60/100 x 35/100 | 3.32 ab | 0.59 b | 2.71 de | 4.98 ab |
| 80/100 x 35/100 | 4.13 a | 0.58 b | 3.6 bcd | 3.53 bc |
| 40/100 x 55/100 | 3.5 ab | 0.87 a | 4.19 ab | 1.35 d |
| 60/100 x 55/100 | 2.89 b | 0.34 cd | 3.97 bc | 2.42 cd |
| 80/100 x 55/100 | 4.26 a | 0.48 bc | 5.12 a | 1.56 d |
Medias con letras iguales en cada columna y para cada relación K+/cationes, son estadísticamente iguales (Tukey, 0.05).
Los mayores valores de P (0.89 y 0.87%) fueron obtenidos con las combinaciones 60/100 y 15/100, y 40/100 NO3 -/ aniones y 55/100 K+/cationes y al incrementar a 80/100 NO3 -/aniones en ambas relaciones K+/cationes los porcentajes de P (0.19 y 0.48%) fueron reducidos significativamente (Cuadro 7), explicable por la menor proporción de P en la relación 80/100 NO3 -/aniones (Cuadro 1), porque en el presente estudio los iones en las SN varían en diferentes proporciones, aunque se mantiene constante la concentración por lo que el resultado depende únicamente de la proporción de los componentes de la mezcla (Valdez-Aguilar y Reed, 2010). Por lo tanto, en la relación 80/100 NO3 -/aniones hay una menor concentración de P. Las concentraciones de K en hojas, obtenidas con las relaciones NO3 -/aniones no fueron diferentes para las relaciones 15 y 35/100 K+/cationes; sin embargo, para la relación 55/100 K+/cationes hubo diferencias (p≤ 0.05) (Cuadro 7).
La mayor concentración de Ca (5.49%) se obtuvo con la combinación 80/100 NO3 -/aniones y 15/100 K+/cationes, mientras que las concentraciones menores (1.35 y 1.56% de Ca) fueron obtenidas con 40/100 y 55/100 y 80/100 NO3 -/aniones y 55/100 K+/cationes, respectivamente (Cuadro 7), debido al antagonismo del K con el Ca (Kavvadias et al., 2012). La relación NO3 -/aniones fue diferente (p≤ 0.05) para la concentración de Mg en hojas; la mayor concentración de Mg (0.85%) se obtuvo con la relación 60/100 NO3 -/aniones y la menor (0.44%) fue obtenida con 40/100 NO3 -/aniones (Cuadro 6). De igual manera, las concentraciones de Mg también fueron afectadas (p≤ 0.05) por la relación K+/cationes, donde la mayor concentración de Mg (0.82%) se obtuvo con 15/100 K+/cationes y la menor (0.46% de Mg) fue obtenida con 55/100 K+/cationes (Cuadro 8), debido al antagonismo del K sobre el Mg (Gransee y Führs, 2013) y a la menor concentración de Mg en las SN, ya que una alta proporción de K en la SN implica una concentración menor de Mg.
Rendimiento y sus componentes
La interacción de los factores NO3 -/aniones x K+/cationes en la SN fue significativa (p≤ 0.01) para el peso medio de frutos (PMF), mientras que los factores relación NO3 -/aniones y relación K+/cationes lo fueron para frutos por planta (FP) y para rendimiento (p≤ 0.01) (Cuadro 8), lo que indica que la interacción N/K no afectó estas dos variables. De acuerdo con esto no hay una base que justifique lo que se hace de manera comercial de utilizar diferentes relaciones N/K durante el ciclo de cultivo del pepino, ya que la respuesta se da como efectos principales y no como interacción entre los factores en estudio.
Conclusiones
El crecimiento de plántulas de pepino y el rendimiento no fueron afectados por la interacción NO3 -/aniones x K+/cationes, aunque las concentraciones nutrimentales en hojas y tallos de plántulas y plantas mostraron respuestas diferenciales a las distintas combinaciones NO3 -/aniones x K+/cationes. En la producción de pepino, en un sistema hidropónico cerrado y fibra de coco como sustrato, la relación NO3 -/aniones no debe ser mayor de 60/100, mientras que la relación K+/cationes no debe exceder de 35/100; a mayor relación NO3 -/aniones (80/100) y de K+/cationes (55/100) el rendimiento de pepino fue reducido 9.98% y 31.84%, respectivamente debido a alteraciones en las concentraciones de N, P, K, Ca y Mg en las hojas.
