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Revista mexicana de ciencias agrícolas

versão impressa ISSN 2007-0934

Rev. Mex. Cienc. Agríc vol.7 no.8 Texcoco Nov./Dez. 2016

 

Nota de investigación

Extracción de macronutrimentos en chile (Capsicum annuum L.) tipo húngaro

Fredi I. Salazar-Jara1 

Porfirio Juárez-López2  § 

Rubén Bugarín-Montoya1 

Gelacio Alejo-Santiago1 

J. Diego García-Paredes1 

Elia Cruz-Crespo1 

1Universidad Autónoma de Nayarit- Unidad Académica de Agricultura. Carretera Tepic-Xalisco km 9. Xalisco, Nayarit, México. CP. 63780. (lightningfreddy@hotmail.com; drbugarin@hotmail.com; gelacioalejo@hotmail.com; ccruzc2006@yahoo.com.mx).

2Universidad Autónoma del estado de Morelos- Facultad de Ciencias Agropecuarias. Avenida Universidad 1001. CP. 62210. Cuernavaca, Morelos, México.

Resumen

El chile tipo húngaro es apreciado por sus frutos color amarillo y representa un cultivo hortícola de importancia económica ya que generalmente mantiene precios elevados y estables a través del año. Existe escasa información relacionada con el manejo de la nutrición mineral de este cultivo que favorezca la máxima expresión de rendimiento y el uso racional de fertilizantes. El objetivo de esta investigación fue cuantificar la extracción de macronutrimentos en el cultivo de chile tipo húngaro. Las plantas se cultivaron en macetas de polietileno de color negro de 14 L con tezontle como sustrato, las cuales se regaron tres veces al día con solución Steiner a 75% que equivale a -0.054 MPa de potencial osmótico. Se cuantificó la concentración de foliar de macronutrimentos, la biomasa seca aérea y la extracción nutrimental. Además, de estimó la absorción nutrimental y el índice de extracción nutrimental. Se concluyó que los valores de los índices de extracción nutrimental que pueden emplearse para determinar la demanda nutrimental del cultivo de chile húngaro de acuerdo a una meta de rendimiento son los siguientes (en kg t-1 de producto cosechado): 3.1 N, 0.4 P, 4.2 K, 1 Ca y 0.2 Mg. Las concentraciones nutrimentales foliares en hojas recientemente maduras de plantas de chile húngaro cultivadas con potencial osmótico de -0.054 MPa en la solución nutritiva proveen valores de referencia confiables con fines de diagnóstico nutrimental.

Palabras clave: hidroponía; nutrición de cultivos; requerimiento nutrimental; rendimiento

El chile tipo húngaro también es conocido como chile güero, en inglés es llamado Hungarian yellow wax pepper, cuyos frutos son apreciados por su color amarillo y pericarpio ceroso brillante en etapa de madurez comercial, después de esto, pigmentan a color rojo. En México, el chile húngaro se cultiva en Sinaloa, Jalisco, Michoacán (SNIIM, 2015) y en la zona costera de Nayarit (Partida-Sandoval y Quezada-Camberos, 2012), y representa un cultivo de importancia económica ya que generalmente mantiene precios más elevados y estables a través del año que los chiles jalapeño y serrano (SNIIM, 2014).

Al igual que otras hortalizas, el rendimiento y la calidad del cultivo de chile húngaro dependen de varios factores, tales como el genotipo, las condiciones climáticas, las características del suelo o sustrato, la calidad del agua, los factores nutrimentales, la técnica de producción y los factores bióticos. Algunos de estos factores en cierta medida pueden ser objeto de control, como es el caso de la nutrición del cultivo (Castro-Brindis et al., 2000; Marschner, 2012).

El requerimiento nutrimental es la cantidad de nutrimento requerida por la planta para satisfacer sus necesidades metabólicas, y a su vez, alcanzar el rendimiento máximo en un sistema de producción (Sonneveld y Voogt, 2009). En este sentido, existe escasa información relacionada con el manejo de la nutrición mineral de chile húngaro que favorezca la expresión de rendimiento del cultivo y que permita hacer más eficiente el uso de los fertilizantes. Por lo anterior, el objetivo de esta investigación fue cuantificar la extracción de macronutrimentos en el cultivo de chile tipo húngaro.

El estudio se realizó en la Unidad Académica de Agricultura de la Universidad Autónoma de Nayarit, ubicada en Xalisco, Nayarit a una altitud de 977 m; en un invernadero cubierto de plástico (21° 25’ 33’’ latitud norte y 104° 53’ 31’’ longitud oeste), con ventilación cenital y malla antiáfidos en las partes laterales. El material genético que se evaluó fue el híbrido ‘Inferno’ (Seminis®). Las semillas se sembraron el 2 de agosto, en charolas de poliestireno de 200 cavidades y con sustrato de germinación Sunshine y el trasplante se realizó el 7 de septiembre de 2012, en macetas de polietileno de color negro de 14 L de capacidad y con tezontle rojo como sustrato, granulometría de 1 a 7 mm. Las plantas se tutoraron con palos de madera y con rafia a lo largo de las hileras para mantener erguidas a las plantas. Las macetas contenían una planta y se regaron tres veces al día con solución nutritiva de Steiner a 75 % que corresponde a -0.054 MPa de potencial osmótico Steiner (1984).

Se evaluaron potenciales osmóticos de -0.018, -0.036, -0.054, -0.072 y -0.090 MPa en el cultivo de chile húngaro pero se reporta únicamente la extracción nutrimental de plantas cultivadas en la solución de -0.054 MPa porque con éste potencial osmótico se obtuvo el mejor comportamiento en materia seca acumulada total (426.3 g por planta), número de frutos por planta (95.8), producción de frutos por planta (3 511 g por planta) e índice de cosecha (0.57 g g-1). Se utilizó un sustrato hidropónico sin recirculación, y con base en la etapa fenológica del cultivo, el riego varió de 0.5 a 2 L por planta por día. Las temperaturas dentro del invernadero fueron 15 y 34 ºC (promedio mínimo y máximo, respectivamente).

Variables evaluadas

Concentración foliar de macronutrimentos. Se determinó el contenido de macronutrimentos foliar (%) cada 20 días hasta 140 ddt (siete muestreos). Se determinó el contenido total de N, por el método semi-microkjeldahl, P por colorimetría, K por flamometría, Ca y Mg por espectrofotometría de absorción atómica (Alcantar-González y Sandoval-Villa, 1999).

Biomasa seca acumulada. Se registró el peso de biomasa seca de hojas, tallos y frutos comerciales y no comerciales. El material vegetal se secó con una estufa de secado de aire forzado a 70 °C, durante 72 h hasta llegar a peso constante. La cuantificación se realizó mediante una balanza digital marca Escali, modelo A115B, con capacidad de 5 kg y aproximación de 0.01 g. Se expresó en g planta-1.

Extracción nutrimental. Se calculó a partir del contenido nutrimental en la biomasa seca (fruto, hoja y tallo). Se expresó en g planta-1.

Diseño experimental

Se utilizó un diseño experimental completamente al azar. La unidad experimental consistió de una maceta que contuvo una planta y todas las determinaciones se hicieron con 5 repeticiones. Las gráficas de curvas de extracción se realizaron con el programa Microsoft Excel® 2010 para Windows®.

Concentración foliar de macronutrimentos

Se observó un efecto de dilución de nutrimentos a partir de los 20 hasta los 140 ddt en todos los elementos, con excepción del Ca (Cuadro 1). Se infiere que debido a que el Ca es un elemento poco móvil en comparación con el N su concentración se incrementó gradualmente, ya que una de sus funciones es regular la absorción, además de participar en el almacenamiento y firmeza de frutos (Alcántar-González y Trejo-Téllez, 2006). También Cruz-Crespo et al. (2014) reportaron esta tendencia ascendente del Ca en el crecimiento de plantas de chile serrano (Capsicum annuum L.) en Para el caso del N, el comportamiento se debe a que es un elemento móvil esencial en la división y expansión celular, así como en el crecimiento de estructuras vegetativas, tales como tallos y hojas (Sonneveld y Voogt, 2009).

Cuadro 1 Concentración foliar de macronutrimentos en chile húngaro (Capsicum annuum L.) cultivado en hidroponía y solución nutritiva con -0.054 MPa de potencial osmótico. 

Nutrimento Días después del trasplante (ddt)
20 (%) 40 (%) 60 (%) 80 (%) 100 (%) 120 (%) 140 (%)
N 5.5 4.51 3.59 2.99 2.65 2.57 2.6
P 0.4 0.34 0.44 0.47 0.42 0.41 0.31
K 8.13 8.57 7.01 5.45 4.38 4.59 3.49
Ca 0.79 0.95 0.97 0.69 0.44 0.63 0.79
Mg 0.29 0.2 0.25 0.145 0.1 0.12 0.13

En P, K y Mg también se presentó el efecto de dilución, esto corresponde a una fase intensa de crecimiento, desarrollo y diferenciación celular, que es cuando se traslapan las fases de desarrollo del cultivo; asimismo, tallos, hojas jóvenes y puntos de crecimiento se encuentran en activo crecimiento y contienen altas cantidades de P orgánico en forma de ácidos nucléicos y fosfolípidos (Mengel et al., 2001). El potasio funciona como regulador osmótico y activador o cofactor de más de 50 enzimas (cinasas y oxidoreductasas) del metabolismo de carbohidratos y proteínas, es por ello su importancia en el metabolismo de las plantas (Alcántar-González y Trejo-Téllez, 2006).

En relación a Mg, la mayor acumulación del Mg se da en las hojas, puesto que es en donde se sintetiza gran cantidad de clorofila y otros pigmentos. De 15 a 30% del total de magnesio en las plantas está asociado con la molécula de clorofila, el otro 70 ó 85% está asociado como cofactor en varios procesos enzimáticos de la fotosíntesis y respiración (Mengel et al., 2001; Taiz y Zeiger, 2010).

Es importante mencionar que un factor que influyó en la disminución de la concentración de elementos en el tejido foliar es que al cosechar los frutos hubo pérdidas de nutrimentos en la planta. Al respecto, Terbe et al. (2006) reportaron que los frutos representan de 64 a 84% del peso fresco total en plantas de chile verde (Capsicum annuum L.). El contenido nutrimental foliar (Cuadro 1), puede ser utilizado como referencia para establecer niveles críticos e intervalos de concentración con fines de diagnóstico y de monitoreo nutrimental (Sonneveld y Voogt, 2009; Marchner, 2012).

Extracción nutrimental

La extracción de N, P, K, Ca y Mg en las plantas de chile húngaro (Cuadro 2), siguió la tendencia de la acumulación de materia seca. Estos resultados son similares a los obtenidos por Pineda-Pineda et al (2008), en frambueso rojo ‘Malling Autumn Bliss’, donde la absorción de nutrimentos fue proporcional a los valores de materia seca ganada por la planta. Valentín-Miguel et al. (2013) también reportaron este mismo comportamiento al evaluar la extracción nutrimental en plantas de chile de agua (Capsicum annuum).

Cuadro 2 Extracción de macronutrimentos en el cultivo de chile húngaro (Capsicum annuum L.) cultivado en hidroponía y solución nutritiva con -0.054 MPa de potencial osmótico. 

Concepto Unidad de medida N P K Ca Mg
Índice de extracción nutrimental (kg t-1) 3.1 0.37 4.2 0.97 0.2
Absorción nutrimental (g planta-1) 11 1.3 14.9 3.4 0.6

En orden decreciente la extracción de nutrimentos fue K>N>Ca>P>Mg (Cuadro 2). Estas tendencias de extracción nutrimental coinciden con los reportados por Terbe et al. (2006) quienes en chile verde (Capsicum annuum L.) indican que los requerimientos nutrimentales son como sigue: 4- 5.7 kg de K, 2.4-3.8 de kg de N y 0.3- 0.5 Kg de P por tonelada de fruto cosechado. El K fue el nutrimento extraído en mayor magnitud, debido a los procesos de formación y crecimiento de frutos, los cuales constituyen el principal órgano de demanda, con valores de 70 a 80% de la cantidad total extraída por la planta (Bugarín-Montoya et al., 2002).

Con la información de contenido nutrimental, con la producción de frutos por planta (3 511 g) y de la cantidad de materia seca acumulada en frutos, se calculó la cantidad de nutrimentos necesarios para producir una tonelada de fruto, los cuales fueron ( kg t-1 de producto cosechado): 3.1 N, 0.4 P, 4.2 K, 1 Ca y 0.2 Mg (Cuadro 2). Para obtener estos índices de extracción nutrimental se tomó como referencia la cantidad de materia seca acumulada en los frutos comerciales, ya que si se toma como referencia la cantidad de biomasa total en los frutos comerciales más los no comerciales, se subestiman los índices de extracción nutrimental. Esta información permitirá contar con elementos para diseñar programas de fertilización en campo abierto, ya que al conocer el índice de extracción nutrimental del cultivo (Cuadro 2), y el valor del rendimiento esperado, será posible calcular la demanda nutrimental del cultivo; es decir, las unidades de nutrimentos (kg ha-1) que la planta debe extraer del suelo e incorporar a sus tejidos para alcanzar un rendimiento determinado (Castro-Brindis et al., 2004). Los índices de extracción obtenidos en la presente investigación son menores a los obtenidos por ValentínMiguel et al. (2013) quienes en chile de agua (Capsicum annuum L.) reportaron ( kg ha-1): 7.7 N, 0.5 P, 7.5 K, 1.6 Ca y 0.6 Mg; lo anterior indica que el chile húngaro es un cultivo de menores requerimientos nutrimentales en comparación con el cultivo de chile de agua.

Curvas de extracción nutrimental

En la Figura 1 se muestran las curvas de extracción de macronutrimentos en plantas de chile tipo hungaro (Capsicum annuum L.). En estas curvas se observa claramente que el K y el N fueron los macronutrimentos que se extrajeron en mayor cantidad, lo que coincide con los resultados de Terbe et al. (2006) quienes indicaron que para chile verde (Capsicum annuum L.) los requerimientos nutrimentales son como sigue: 4- 5.7 kg de K y 2.4-3.8 de kg de N por tonelada de frutos cosechados. Los resultados del presente estudio también coinciden con reportados por Azofeifa y Moreira (2008), quienes en chile jalapeño (Capsicum annuum L.) cuantificaron extracciones de 79.3 y 60 kg ha-1 de K y N, respectivamente; con 20 833 plantas por ha-1 y un rendimiento de 15 t ha-1 de frutos frescos comerciales. En este mismo sentido, Azofeifa y Moreira (2005), en chile pimiento (Capsicum annuum L.) reportaron 180 y 139 kg ha-1 de K y N, respectivamente; con 20 833 plantas por hectárea y rendimiento de 46.3 t ha-1 de frutos frescos comerciales.

Figura 1 Curvas de extracción de macronutrimentos en plantas de chile tipo húngaro (Capsicum annuum L.). 

De acuerdo con las curvas de extracción nutrimental de chile húngaro se observa que no es recomendable aplicar elevadas cantidades de nutrimentos en la etapa inicial de desarrollo del cultivo, debido a que una proporción importante de nutrimentos quedaría fuera del alcance del sistema de raíces de la planta.

Conclusiones

Los valores de los índices de extracción nutrimental que pueden emplearse para determinar la demanda nutrimental del cultivo de chile húngaro de acuerdo a una meta de rendimiento son los siguientes (kg t-1 de producto cosechado): 3.1 N, 0.4 P, 4.2 K, 1 Ca y 0.2 Mg.

Las concentraciones nutrimentales foliares en hojas recientemente maduras de plantas de chile húngaro cultivadas con potencial osmótico de -0.054 MPa en la solución nutritiva, proveen valores de referencia con fines de diagnóstico nutrimental.

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Recebido: Agosto de 2016; Aceito: Outubro de 2016

§Autor para correspondencia: porfiriojlopez@yahoo.com.

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