Introducción

La superficie de producción de chile habanero (Capsicum chinense Jacq.) en México es de alrededor de 965 hectáreas, con rendimientos promedios de 5.4 t ha^-1 (^{SIAP, 2013}). Yucatán es el estado líder en superficie de producción con alrededor de 708 ha y rendimientos de 75 t ha^-1. Los estados que le siguen en producción son Tabasco, Campeche y Quintana Roo con 143, 51 y 36 ha respectivamente. El rendimiento promedio obtenido está entre las 10 y 40 t ha^-1, (^{Macías-Rodríguez et al., 2013}). La producción de chile habanero es atractiva debido que el fruto puede ser cosechado maduro en color verde o naranja, y es consumido como producto en fresco o procesado como salsa, además de que puede alcanzar precios de hasta $30.00 pesos ó 2.00 US dólares por kilogramo, tanto en el mercado nacional como en el internacional respectivamente (^{Macías-Rodríguez et al., 2013}).

De las numerosas enfermedades asociadas al cultivo del chile habanero se encuentran las de origen viral principalmente el virus del iris (IYSV) y el virus del bronceado del tomate (TSWV) pertenecientes al género tospovirus (^{Margaria et al., 2014}; ^{Fanigliulo et al., 2014}; ^{Baq et al., 2015}), cuyo carácter infectivo representa una de las amenazas de mayor importancia para este cultivo debido a que alcanza pérdidas de hasta 100% (^{Pennazio et al., 1996}; ^{Roggero et al., 2003}; ^{Pérez et al., 2004}). Dicha reducción en el rendimiento está generalmente relacionada a la presencia temprana y a la severidad de síntomas en el follaje (Moriones et al., 1998), particularmente la pérdida de clorofila en las hojas (^{Cabrera et al., 2009}). Dicha pérdida de clorofila se presenta como un indicador de estrés biótico en la planta (^{Carter y Knapp, 2001}; ^{Gill y Tuteja, 2010}).

El tipo de nutrición de las plantas infectadas por los virus ha demostrado tener un efecto marcado en la expresión de síntomas producidos por estos patógenos (^{Amtmann et al., 2008}; ^{Dordas, 2008}; ^{Huber y Jones, 2013}). En el caso particular del TSWV se ha encontrado cierta relación entre el contenido de microelementos y la tolerancia a la enfermedad por la planta, destacando principalmente el contenido de hierro (^{González, 1996}; ^{Quintero, 2002}; ^{Liu et al., 2007}). Además, se tiene evidencia de que la aplicación foliar de hierro logra enmascarar algunos síntomas típicos de clorosis en enfermedades virales en habanero (^{Lozada-Cervantes et al., 2005}), aunque dichos síntomas pudieran estar asociados a la nutrición y absorción de nitratos por la planta (^{Kosegarten et al., 1998}; ^{Dordas, 2008}).

Por otro lado, los componentes del ambiente proporcionado por el manejo agronómico y el que suministra la planta a su huésped, son especialmente críticos para el desarrollo de los parásitos obligados como los virus (^{Melugin et al., 1999}). La temperatura, humedad, excesos o deficiencias de nutrimentos reducen el crecimiento vegetativo y pueden modificar la concentración viral en los tejidos (^{Fu et al., 2006}). La suma de factores que interactúan entre el patógeno, hospedante, el ambiente y el tiempo, determina como es afectada una planta enferma (^{Velasco et al., 2001}). Diversos estudios han revelado que los sistemas de acolchado plástico en cultivos como tomate, han ofrecido una alternativa al manejo de enfermedades como TSW, debido a que modifican la temperatura en el suelo, permiten un mayor desarrollo y crecimiento de las plantas y retrasan el tiempo a la aparición de síntomas de la enfermedad, a la vez que incrementan los rendimientos (^{Díaz-Pérez et al., 2003}; ^{Díaz-Pérez et al., 2007}). Por lo anterior, el objetivo de este esta investigación fue evaluar el efecto de la aplicación de hierro foliar y la utilización del acolchado plástico en el crecimiento, rendimiento, clorofila y nitratos en el ECP en el cultivo de chile habanero infectado por tospovirus.

Materiales y métodos

El experimento se realizó del 21 de marzo al 20 de junio del año 2013, y se estableció en un invernadero con cubierta plástica y sin control de temperatura del Campo Agrícola Experimental del Instituto de Ciencias Agrícolas ubicado en el Ejido Nuevo León, B. C., coordenadas 32° 40’ latitud norte y 114° 45’ longitud oeste. En ésta región prevalece un clima desértico cálido, extremoso y régimen de lluvias en invierno (BW [h’] hs [x’] [e’]), con temperaturas de 50 °C durante el verano y en invierno hasta de -7 °C, con una temperatura media anual de 22.3 °C y una precipitación media anual de 58 mm. La altitud varía de -2 hasta los 43 msnm con una topografía por lo general plana (^{Ruiz-Corral et al., 2006}).

Se utilizaron plántulas de chile habanero, las cuales provenían de semillas sembradas el 11 de diciembre de 2012 en charolas de poliestireno utilizando como sustrato Peat-moss (Berger Peat Moss; St. Modestede, Quebec, Canada). El trasplante se realizó el 21 de marzo del 2013 en suelo sobre camas de siembra acondicionadas con gallinaza y arena (1:50 v/v), separadas a 1.5 m entre hileras y una separación entre plántulas de 0.3 m de distancia, para lograr una densidad de plantación de 3.2 plantas m^-2. El cultivo se irrigó a través de sistema de riego por goteo. Se aplicaron riegos tomando como referencia las lecturas de tensiómetros colocados en la línea regante. Los riegos de reposición se efectuaron cada que el tensiómetro mostraba una lectura de 25-30 kPa. La dosis de fertilización empleada fue de 120-80-135-100-35 kg ha^-1 de nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio respectivamente, y fue aplicada en forma fraccionada de acuerdo a la curva de absorción de nutrientes propuesta por ^{Scholberg et al. (2009)}.

El diseño experimental utilizado fue factorial (4*2*2) con tres repeticiones distribuidas completamente al azar. La parcela principal fue el acolchado plástico, la sub-parcela fue la variedad y la sub-sub-parcela las dosis de hierro foliar. Los colores de acolchado plástico fueron blanco, plateado, trasparente y un testigo sin acolchar. Las variedades utilizadas fueron Magnum (Origene Seeds, Gowan, México) y Sun Valley (Sun Valley Seeds, Ca. USA). La primera infectada con IYSV y TSWV (previamente identificadas a través de la técnica de inmunoabsorción enzimática-ELISA; ^{Clark y Adams, 1977}) y la segunda, sin infección viral (negativa al someterse a la prueba ELISA); los tratamientos de hierro aplicados en forma foliar fueron 0 y 5 g L^-1. Las aspersiones de hierro se realizaron a los 15, 30, 45, 60 y 75 días después del trasplante (DDT) utilizando una solución con hierro quelatado (Poliquel Fe^®; Arista Lifescience, Coahuila, México).

Cada semana se realizaron mediciones del crecimiento de la planta utilizando el criterio de ^{Altland et al. (2003)}, las cuales incluyeron la altura (A), ancho de cobertura foliar (A_cf) y un índice de crecimiento formado por las variables anteriores [(A + A_cf + A_cf)/3]. Además, a los 30, 45, 60, 75 y 90 ddt, se registró la clorofila en hojas recientemente maduras utilizando el medidor de SPAD-502 (Soil Plant Analysis Development; Spectrum Technologies, Plainfield, Ill. USA). Los resultados se mostraron como índice SPAD. Adicionalmente, se identificó la concentración de NO₃ ^- en el extracto celular de peciolo de las hojas en las cuales se determinó el índice SPAD. Las hojas se muestrearon y se les desprendió de la lámina foliar, al peciolo se le extrajo el extracto celular con prensa de ajo y la concentración de NO₃ ^- se determinó con el medidor de iones portátil Ion-Cardy (Horiba Corporation, Japón), siguiendo las recomendaciones de ^{Hochmuth (1994)}.

Al final del estudió se realizaron dos cosechas de fruta color verde a madurez fisiológica. A cada variable se le realizó análisis de varianza con el programa estadístico MINITAB 14^®. Cuando se detectó diferencia entre los tratamientos o interacciones, se realizó prueba de comparación de medias (Tukey, p≤ 0.05). Asimismo, se correlacionaron las variables de crecimiento con el rendimiento del cultivo.

Resultados y discusión

Crecimiento

Debido a que no se presentaron diferencias estadísticas en crecimiento entre los tratamientos de variedades y aspersión de fierro (dato no mostrado), solo en el tratamiento acolchado plástico, se presentan los datos referentes a ésta última variable. Durante los primeros 21 DDT, las plantas de chile habanero mostraron la misma tendencia en crecimiento entre los tratamientos de acolchado plástico en la variable altura, A_cf y el índice de crecimiento (Figura 1).

ns= no significancia; *= significancia p≤ 0.05; **= significancia p≤ 0.01; ***= significancia a p≤ 0.001.

Figura 1 Crecimiento de chile habanero en acolchado plástico.  

Las diferencias entre ellos empezaron a los 28 DDT (p≤ 0.05), sobresaliendo el tratamiento acolchado plástico plateado, seguido por el acolchado trasparente, el blanco y finalmente el tratamiento sin acolchar. Al final del estudio, la plantas con acolchado plateado alcanzaron una altura de 68.1 cm comparado con el testigo el cual alcanzó solo los 38.8 cm. Valores similares entre tratamientos fueron identificados para la variable A_cf, en la cual el acolchado plástico plateado alcanzó los 73.9 cm versus el testigo sin acolchar con valor de 40.6 cm. Por su parte el índice de crecimiento presentó valores afines entre tratamientos: 71.9 y 40 cm para el acolchado plateado y testigo sin acolchar, respectivamente.

El Cuadro 1, muestra la relación entre el crecimiento semanal de plantas con acolchado plástico y el rendimiento de cada cosecha y el rendimiento final. Debido a que los datos de A_cf, índice de crecimiento y altura mostraron valores numéricos muy similares entre sí, solo se presentan los resultados para la altura. Durante las diez mediciones realizadas se encontró relación entre la altura y el rendimiento de la primera cosecha y la cosecha total (R²≥ 0.49; p≤ 0.05). Por el contrario, para el caso de la segunda cosecha, no se encontró algún grado de asociación entre la variable de crecimiento altura (R²≤ 0.44; p˃ 0.05). El tipo de asociación entre la primera cosecha y la altura, fue de forma lineal solo hasta los 42 DDT, y posteriormente la tendencia fue en forma cuadrática. Mientras que para el rendimiento de la cosecha total la tendencia lineal solo fue durante los primeros 14 DDT y después se modificó a tendencia cuadrática.

DDT= días después del trasplante.

Cuadro 1 Relación entre el crecimiento expresado como altura y el rendimiento del cultivo de chile habanero.  

Rendimiento

La respuesta en rendimiento del cultivo de chile habanero por efecto del acolchado plástico, la variedad y la aplicación de hierro foliar son mostrados en el Cuadro 2. La variable acolchado tuvo efecto significativo (p≤ 0.05) en las cosechas realizadas. Sin embargo la variedad, la aplicación de hierro foliar, así como sus interacciones no afectaron de forma alguna los rendimientos del cultivo de chile habanero.

Cuadro 2 Análisis de varianza del rendimiento del cultivo de chile habanero por efecto del acolchado plástico, variedad y aplicación de hierro foliar.  

Los mayores rendimientos se obtuvieron en la primera cosecha, alcanzando alrededor de un 97% del rendimiento total (Cuadro 3). Se encontró que utilizar acolchado plástico color trasparente incrementa significativamente el rendimiento comparado con los acolchados de color plateado y blanco. Asimismo, el tratamiento sin acolchar produjo solo un tercio (337.1 g m^-2) del rendimiento obtenido por los acolchados trasparente y color plateado (984.8 y 808.4 g m^-2, respectivamente) y alrededor de la mitad de lo producido con el acolchado color blanco (692.4 g m^-2).

⁺⁺= valores con la misma letra dentro de las columnas son iguales estadísticamente; ns= no significante; ^**, ^***= significancia p≤ 0.01 y p≤ 0.001 respectivamente.

Cuadro 3 Comparación de medias de tratamientos para variables de rendimiento en primera, segunda y cosecha total de chile habanero. 

Esta diferencia entre el tratamiento sin acolchar y acolchados pudo deberse a que estos últimos proporcionan un ambiente adecuado que permite adelantar el periodo de floración y amarre de fruta en mayor cantidad que las plantas sin acolchado (^{Aiyelaagbe y Fawusi, 1986}; Wien et al., 1993). Los acolchados plástico evaluados, los mayores rendimientos lo obtuvo el tratamiento acolchado de color plateado y trasparente, en este sentido ^{Reza et al. (2012)} realizó estudios de temperatura del suelo en tomate con acolchado plástico y determinó que el suelo cubierto con acolchado trasparente y plateado, incrementaban alrededor de 3 °C la temperatura en relación a los acolchados de color blanco y suelos sin acolchar.

Para la segunda cosecha de fruta, el tratamiento acolchado que menos rendimiento obtuvo fue el trasparente con 12.1 g m^-2, seguido por el tratamiento de color plateado y sin acolchar (16.3 g m^-2) y finalmente por el de color blanco (32.7 g m^-2). Sin embargo, al contabilizar ambas cosechas, se identificó que el tratamiento acolchado plástico trasparente obtuvo los mayores rendimientos con un total de 996.9 g m^-2, seguido por el acolchado plateado, el blanco y finalmente el tratamiento sin acolchar con rendimientos de 824.7, 725.2 y 353.4 g m^-2.

Lo anterior indica que las plantas cultivadas con estos colores de acolchado tuvieron una menor velocidad de floración y amarre de fruto que el acolchado trasparente y el tratamiento sin acolchar; sin embargo, sostuvieron por mayor tiempo la aparición de flor y el amarre de fruto, lo que en consecuencia permitió igualar los rendimientos totales entre tratamientos. Resultados similares han sido reportados por ^{Decoteau et al. (1989)} al evaluar colores de acolchado plástico en tomate. Estos investigadores encontraron que los rendimientos tempranos de las plantas con acolchado plástico de color negro, tuvieron mayor número de flores que las plantas crecidas con acolchado color blanco; sin embargo, mencionan también que al obtener el rendimiento total del cultivo, las cantidades de fruta resultaron iguales.

Los acolchados de color plateado y trasparente, comparados con el acolchado color blanco, incrementan más la temperatura del suelo e impulsan en mayor medida el crecimiento del cultivo al inicio de la estación de crecimiento (^{Díaz-Pérez y Batal, 2002}; ^{Moreno y Moreno, 2008}). Lo anterior pudo haber sucedido por la forma que las plantas crecidas con acolchado color plateado y trasparente superaron en rendimiento a aquellas que crecieron con acolchado blanco.

Por otra parte, se demostró que el efecto infección por tospovirus y la aplicación de hierro foliar tuvieron nula influencia en el rendimiento de fruta obtenido en ninguno de los cortes realizados (Cuadro 3). Los rendimientos fluctuaron entre los 642.5 y 768.9 g m^-2, para las variedades Magnum y Sun Valley, mientras que para el caso de las plantas aplicadas con 0 y 0.5 g L^-1 de hierro foliar estuvieron entre los 714.6 y 696.7 g m^-2 respectivamente. Los resultados encontrados al medir la aplicación de hierro sobre el rendimiento, no concuerdan con aquellos presentados por ^{Lozada-Cervantes et al. (2005)}. Estos investigadores reportaron una disminución de los síntomas por virus además de un incremento en el rendimiento y producción de materia seca en plantas de chile habanero sujetas a la aplicación de hierro foliar al 0.5% y utilización de acolchado plástico color negro.

Índice SPAD

El Cuadro 4 muestra el análisis de varianza realizado para la variable índice SPAD sobre la aplicación de los tratamientos acolchado plástico, variedad y aplicación de hierro foliar. La concentración de clorofila en hojas del cultivo de chile habanero resultó afectada significativamente solo al inicio del experimento por la variedad y la aplicación de hierro así como su interacción (p< 0.05; 30 DDT). De la misma forma resultó afectada significativamente al final del estudio por el acolchado plástico, la variedad y el hierro foliar (p< 0.05; 90 DDT).

DDT= días después del trasplante.

Cuadro 4 Análisis de varianza del índice SPAD en chile habanero por efecto del acolchado plástico, variedad y aplicación de hierro foliar.  

Conclusiones

Las plantas acolchadas con plásticos expresaron mayor altura, ancho de cobertura foliar e índice de crecimiento en relación al testigo sin acolchar, sobresaliendo en todas las variables el acolchado plateado.

La utilización de acolchado plástico color plateado y trasparente incrementaron el rendimiento en chile habanero independientemente de la utilización de plantas infectadas por tospovirus y de la aplicación de hierro foliar.

Al inicio del experimento el valor de índice SPAD fue afectado por la aplicación de hierro foliar y por el efecto “tospovirus”, sin embargo al final del experimento, los acolchados plásticos influenciaron mayormente esta variable.

El tratamiento de acolchado plástico color blanco seguido por el acolchado color plateado mostraron influencia en la concentración de NO₃ ^- en el ECP; los valores más bajos de NO₃ ^- se encontraron siempre en las plantas cultivadas sin acolchado plástico.