Introducción

El chilhuacle es uno de los chiles secos más antiguos de Oaxaca (^{López et al., 2016}) y es el ingrediente principal para elaborar el mole negro oaxaqueño (^{García-Gaytán et al., 2017}; ^{Martínez-Gutiérrez et al., 2021}). En años recientes, esta variedad se ha posicionado a nivel comercial como uno de los chiles secos de mayor valor económico en mercados regionales y nacionales. Su precio elevado se debe a la carencia de cultivares mejorados, alta susceptibilidad a plagas y enfermedades, desconocimiento de los requerimientos nutrimentales, rendimiento bajo y altos costos de producción (^{López et al., 2016}; ^{García-Gaytán et al., 2017}). En cuanto a la nutrición, es relevante satisfacer la demanda nutrimental del chilhuacle con la finalidad de obtener rendimiento elevado y la calidad de los frutos que demanda el mercado.

De esta manera, el régimen nutrimental pretende proporcionar los nutrimentos esenciales en la cantidad suficiente y en la forma iónica absorbida por las plantas con el propósito de cubrir los requerimientos por etapa fenológica (^{Valentín-Miguel et al., 2013}; ^{Nieves-Gonzales et al., 2015}; ^{Siles, 2019}), e incrementar el potencial productivo, la calidad de frutos (^{Valentín-Miguel et al., 2013}) y el desarrollo apropiado desde la plántula hasta el llenado de frutos (^{Sieiro et al., 2020}), además de reducir la susceptibilidad a plagas, enfermedades y deficiencias. Por medio de las soluciones nutritivas se puede manipular el aporte tanto de macro como de micronutrimentos (^{Steiner, 1984}).

Con relación a los primeros, Nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) son los de mayor demanda por la planta. El N es requerido en altas cantidades durante las primeras etapas de crecimiento; si no se satisface la demanda la planta manifiesta hojas cloróticas y enanismo lo cual afecta el rendimiento (^{Eguez et al., 2022}). El P es constituyente de la adenosina trifosfato (ATP) (^{Siles, 2019}) formador de ácidos nucleicos y trasferencia de información genética (^{Díaz-Durán et al., 2022}). los síntomas por deficiencia es una coloración morada púrpura en tallos y nervaduras de las hojas (^{Eguez et al., 2022}). El K es un elemento de la calidad de los frutos; la deficiencia se manifiesta por la tendencia de la planta a marchitarse en días secos y soleados, entrenudos cortos y caída de hojas (^{Eguez et al., 2022}).

El calcio (Ca), magnesio (Mg) y azufre (S) son elementos requerimientos en menor cantidad que el N, P y K; sin embargo, tienen funciones importantes en las plantas. El Ca es el segundo mensajero en la transducción de señales; la carencia se presenta como pudrición apical (^{Sun et al., 2010}), el Mg es constituyente de la clorofila, por lo cual está relacionado con la producción de carbohidratos (^{Pinilla et al., 2011}), en insuficiencia aparecen hojas cloróticas en el tercio medio de la hoja.

El S en forma de SO₄ ^2- estimula el crecimiento, incrementa la calidad y uniformidad de los frutos, favoreciendo la resistencia al frío, tolerancia a sequía y sales (^{Nazar et al., 2011}), la deficiencia provoca que las hojas jóvenes se tornen amarillas y en pimiento se reduzca el crecimiento (^{Silva et al., 2017}). La respuesta de las plantas al suministro de nutrientes durante el ciclo de producción es modificada por el ambiente en el cual crecen, por tal motivo, el objetivo de la investigación fue evaluar el efecto de diferentes regímenes nutrimentales sobre el rendimiento y calidad de los frutos de chilhuacle, cultivado en el ciclo otoño-invierno.

Materiales y métodos

Resultados y discusión

El ciclo del chilhuacle desde el trasplante hasta la cosecha del último fruto fue de 168 días, con una temperatura promedio de 20.2 °C, humedad relativa promedio de 73.83% e intensidad luminosa promedio de 2 252.1 lux. Si se considera la duración de la fase de almácigo, que también pertenece a la etapa vegetativa (44 días), la duración completa del cultivo fue de 212 días. ^{López-López y Pérez-Bennetts (2015}) reportaron para chilhuacle, 35 a 45 días de almacigo, 90 días de crecimiento-desarrollo y 60 días de cosecha, para tener un ciclo de 185 a 195 días a cielo abierto.

La temperatura promedio ideal para cultivar el chilhuacle es de 28 ºC para que sucedan favorablemente las etapas fenológicas. ^{Mármol (2010}) una temperatura ±20 ºC, provoca un retraso en la floración, fructificación y anomalías en los frutos. En relación con variables morfológicas de las plantas de chilhuacle, los diferentes regímenes suministrados tuvieron efecto estadísticamente similar (p≤ 0.05) en la concentración relativa de clorofila, diámetro de tallo y el volumen de raíz (Cuadro 2), los valores promedio fueron 75.87 unidades SPAD, 16.97 mm y 97.75 cm³, respectivamente. Respecto al diámetro de tallo, en los Capsicum representa la capacidad de la planta para soportar el peso de ramas, flores y frutos, así como disminuir el riesgo por quiebre de la parte aérea.

En pimiento, la velocidad de crecimiento sucede en 6 cm por unidad de tiempo empleando soluciones nutritivas completas que en soluciones con -N y -K que retrasan el diámetro de tallo, área foliar y número de hojas (^{Eguez et al., 2022}). El chilhuacle es posible que los tallos presenten la misma resistencia mecánica independientemente del régimen nutrimental debido al porcentaje estadísticamente similar (p≤ 0.05) de materia seca destinada a este órgano.

El régimen nutrimental (R7) con 14 mEq L^-1 de NO₃ ^-, 10:0.75:9.25 mEq L^-1 de NO₃ ^-:H₂PO₄ ^-:SO₄ ^2- y 12:7 mEq L^-1 de NO₃ ^-:K⁺ en la etapa vegetativa, reproductiva y fructificación, respectivamente, incrementó 110.35% el área foliar en relación con las de las plantas que recibieron un régimen (R6) con 14, 12:1:7 mEq L^-1 de NO₃ ^-:H₂PO₄ ^-:SO₄ ^2- y 14:9 mEq L^-1 de NO₃ ^-:K⁺ e incluso el régimen testigo (R1: 12, 12:17, 12:7) que presento mayor área foliar. En este sentido, los requerimientos (R7: 10:0.75:9.25 y 12:7 mEq L^-1) para floración y fructificación con respecto al área foliar son menores para incrementar en dicha variable como la formación de frutos.

Medir el área foliar y la concentración de clorofila puede indicar el estado nutricional de la planta, la intercepción de la radicación solar, intercambio de CO₂, evapotranspiración y eficiencia fotosintética (^{Misle et al., 2013}). Los regímenes (R7) 14, 10:0.75:9.45, 12:7 y (R6) 14, 12:1:7, 14:9 mEq L^-1 fueron estadísticamente similares (p≤ 0.05) en el contenido relativo de clorofila, sin embargo, el área foliar fue completamente diferente, al igual que la altura de la planta y no se manifestaron diferencias estadísticas en longitud de raíz. Estos datos sugieren diferente capacidad fotosintética, la cual pudo haber sido modificada por la variación de la nutrición en la etapa reproductiva y en la de fructificación (Cuadro 2).

En altura de planta, el régimen (R3) con 12 (NO₃ ^-), 10:0.75:9.25 (NO₃ ^-:H₂PO₄ ^-:SO₄ ^2-) y 12:7 (NO₃ ^-: K⁺) mEq L^-1 indujo plantas 18.62% más altas que los regímenes (R6) 14, 12:1:7, 14:9 y (R8) 14, 10:0.75:9.25, 14:9 que estadísticamente fueron similares (Cuadro 2). El chilhuacle presenta una altura promedio de 128.30 a 152.18 cm con despunte a 10 entrenudos, mientras que a 20 entrenudos podría alcanzar valores de hasta ±170 cm, esta variación podría ser efecto de las condiciones ambientales y un manejo sin podas donde la planta tiene un libre crecimiento de tallos, hojas, flores y frutos.

En los Capsicum, la nutrición afecta de manera particular el diámetro de tallo y el número de hojas (^{Eguez et al., 2022}). Por lo tanto, conocer las etapas fenológicas e identificar el momento ideal de aplicación de las soluciones nutritivas (^{Valentín-Miguel et al., 2013}) permitiría alanzar el máximo potencial de rendimiento de un cultivo.

Respecto a la producción de materia seca, en raíz fue estadísticamente similar (p≤ 0.05) con cualquiera de los regímenes evaluados, con promedio de 16.80 g. En tallo, el régimen (R3) con 12, 10:075:9.25, 12:7 y (R7) 14, 10:075:9.25, 12:7 mEq L^-1 se obtuvo un valor promedio de 135.5 g, lo que representó un incremento de 41.45% respecto a las plantas con la menor acumulación de materia seca (Cuadro 3). La materia seca de hoja fue similar en las plantas nutridas con 12, 12:1:7, 14:9 (R2); 12, 10:0.75:0.95, 12:7 (R3); 14, 10:0.75:9.25, 12:7 (R7) y 14, 10:0.75:9.25, 14:9 (R8) mEq L^-1 con promedio de 135.5 g; el aumento fue de 80.91% respecto a las plantas nutridas con el régimen (R6) 14, 12:1:7, 14:9 mEq L^-1.

Al implementar todos los elementos indispensables en la nutrición, la obtención de materia fresca y seca incrementa de manera equilibrada entre la parte aérea como radicular (^{Eguez et al., 2022}). La falta de N (en raíz) como el K (en hoja) reduce significativamente la producción de materia seca cuando estos elementos son insuficientes. La materia seca de los frutos por planta y la de la planta completa se incrementó 165.93% y 78.3%, respectivamente con el régimen (R8) 14, 10:0.75:9.25, 12:7 mEq L^-1 comparado con (R6) 14, 12:1:7, 14:9 mEq L^-1.

En ambas variables (R8 yR6) fueron afectados por la variación de la solución nutritiva de la etapa reproductiva y de la de fructificación, puesto que la concentración de NO₃ ^- en la etapa vegetativa fue de 14 mEq L^-1. En chile de agua, la producción de materia seca (66.7 g planta^-1) incrementó conforme el potencial osmótico (0.09 MPa) siendo significativo en el rendimiento como el índice de cosecha (^{Valentín-Miguel et al., 2013}). En hojas como raíces, la acumulación de materia seca se encuentra en mayor concentración de P que con -N y -K (^{Eguez et al., 2022}). El P además de ser formador de la molécula ATP (^{Siles, 2019}), ácidos nucleicos y trasferencia de información genética (^{Díaz-Durán et al., 2022}) su concentración de materia seca acumulable en la planta es mayor.

Con relación a la calidad física de los frutos, éstos se analizaron en dos categorías: grandes (> 4 g) y medianos (2 a 3.9 g). En este estudio se evaluaron 884 frutos de chilhuacle, de los cuales 64.03% correspondió a la primera y 35.97% a la segunda. Estudios realizados por ^{Vázquez-Vázquez et al. (2011}) en chile jalapeño determinaron que el porcentaje de frutos de primera calidad es del 46.1 al 50.5%, mientras que la de segunda de 43.4 a 46.9%, tercera de 7% y solo de 0.2 a 0.9% de cuarta calidad. En cuanto a frutos grandes de chilhuacle, tuvieron una longitud promedio de 50.35 mm al no presentarse diferencias significativas entre los regímenes nutrimentales, lo mismo sucedió para el diámetro de la base del fruto (42.85 mm), peso promedio de la materia fresca (27.95 g) y seca (5.45 g) del fruto (Cuadro 4).

Los resultados presentan similitud en peso de materia fresca y seca de frutos, indicando la capacidad de la planta para mantenerse en diferentes regímenes nutrimentales; sin embargo, por la afectación en otros componentes del rendimiento (número de frutos/planta, entre otros), es posible proponer modificaciones en el manejo agronómico que repercutan en un mayor rendimiento, con menores recursos. Con relación al número de frutos por planta, el testigo (12, 12:1:7, 12:7 mEq L^-1) y los regímenes (R4) 12, 10:0.75:9.25, 14:9 y (R7) 14, 10:0.75:9.25, 12:7 mEq L^-1 presentaron 171.71% más que las plantas nutridas con (R6) 14, 12:1:7, 14:9 mEq L^-1 correspondiente a la etapa vegetativa, reproductiva y fructificación.

La relación entre la solución nutritiva (15, 1.25, 8.75 mol de NO₃ ^-:H₂PO₄ ^-:SO₄ ², 11.25, 5 y 8.75 mol de Ca²⁺:Mg²⁺: K⁺) y el potencial osmótico (0.09 MPa) en chile de agua, incrementó los frutos planta^-1 (100.3) y el rendimiento (2601.5 g·planta^-1), recomendando 0.036 MPa hasta los 75 ddt, posteriormente 0.054 MPa para cosechar 2 kg planta^-1 (^{Valentín-Miguel et al., 2013}). Respecto al rendimiento de materia fresca y seca de frutos de chilhuacle, se incrementó en 207.5 y 212.06%, respectivamente, con el régimen (R7) 14 (NO₃ ^-), 10:0.75:9.25 (NO₃ ^-:H₂PO₄ ^-:SO₄ ^2-) y 12:7 (NO₃:K⁺) mEq L^-1 en comparación con las plantas que recibieron 14, 12:1:7, 14:9 (R6) mEq L^-1 (Cuadro 4).

De los datos anteriores se deduce que el componente de rendimiento número de frutos planta^-1 es el que más influencia tuvo en el rendimiento de materia fresca y seca de los frutos grandes. Considerando esto conveniente implementar y evaluar prácticas agronómicas encaminadas a incrementar esta variable como puede ser el manipular número de tallos por planta, fertilización foliar con el objetivo de aumentar el amarre y el tamaño de flores y frutos, entre otras.

En la categoría de frutos medianos, el diámetro de la base del fruto, peso de materia fresca y seca fueron estadísticamente similares (p≤ 0.05) independiente del régimen nutrimental; los valores promedio fueron 34.46 mm, 15.35 g y 2.36 g. Caso contrario sucedió con la longitud del fruto, número de frutos por planta y el rendimiento de materia fresca y seca de frutos (Cuadro 5). La primera variable se favoreció 50.9% con el régimen (R4) de 12, 10:0.75:9.25, 14:9 mEq L^-1 en comparación con la longitud de fruto de las plantas nutridas con (R3) 12, 10:0.75:9.25, 12:7 mEq L^-1. En chilhuacle, los requerimientos de P (0.75 mEq L^-1) fueron menores durante el trascurso de las etapas fenológicas.

En chile habanero var Big Brother, los requerimientos óptimos de P fueron con 1.5 mEq L^-1; sin embargo, la acumulación de P se concentra en mayor proporción en raíces afectando principalmente la producción de frutos (^{Nieves-González et al., 2015}). El número de frutos se incrementó 156.52%, el rendimiento de materia fresca de frutos 176.87% y el rendimiento de materia seca de frutos 200% con el régimen (R7) 14 (NO₃ ^-), 10:0.75:9.25 (NO₃ ^-:H₂PO₄ ^-:SO₄ ^2-) y 12:7 (NO₃ ^-: K⁺) mEq L^-1 en relación con las plantas que recibieron (R4) 12, 10:0.75:9.25, 14:9 mEq L^-1. ^{Vázquez-Vázquez et al. (2011}) reportó similar porcentaje de frutos de primera como de segunda calidad, independientemente de la fertilización.

En chilhuacle, la adición de amonio en 3 mEq L^-1 en las SN, el rendimiento incrementó en 54.1% en el cultivar negro (434.34 g planta^-1) que en rojo (274.14 g planta^-1) (^{Urbina-Sánchez et al., 2020}). El chile de agua requiere altas cantidades de K (hasta los 90 días), posteriormente de N (próximos 150 días) y en menor cantidad el P (^{Valentín-Miguel et al., 2013}). En este sentido, los Capsicum requieren mayor de N y K en las primeras etapas del cultivo, mientras que el P, K y Mg incrementa conforme inicia la floración y fructificación.

La respuesta diferente de la planta a la nutrición puede estar relacionada con el régimen, la especie y las variables ambientales de la región como la temperatura, ya que puede aumentar o disminuir la calidad y rendimiento de un cultivo. En pimiento, una temperatura diurna <18 ºC produce frutos partenocárpicos, mientras que <10 ºC reduce su crecimiento, provocando un exceso de frutos pequeños, mal cuajados, mala calidad, puntiagudos, sin semilla y deformes como tipo ‘galletas o bolas’ (^{Mármol, 2010}). El presente experimento, la temperatura promedio durante la etapa de fructificación (116 d) fue 18.27 ºC, es posible que esta condición ambiental sea parte de la explicación de la presencia de frutos pequeños (< 2 g de materia seca) deformes en forma de “alas”.

En relación con la producción porcentual de frutos grandes (> 4 g) y mediados (2 a 3.9 g), los regímenes con 12, 10:0.75:9.25, 14:9 (R4); 14, 12:1:7, 12:7 (R5); 14, 10:0.75:9.25, 12:7 (R7) y 14, 10:0.75:9.25, 14:9 (R8) (mEq L^-1) indujeron que las plantas presentaran en promedio 71.6% de frutos grandes y 28.4% de frutos medianos. Caso contrario sucedió en las plantas nutridas con 14, 12:1:7, 14:9 mEq L^-1 (R6) quienes tuvieron 35.8% de frutos grandes y 64.11% de frutos medianos (Cuadro 6). Los datos anteriores indican que es importante la concentración de fósforo en la etapa reproductiva y la de potasio en la de fructificación; sin embargo, la relación con otros aniones afecta la respuesta final, en este caso, el peso de la materia seca de los frutos.

En los mercados regionales de Oaxaca, el chilhuacle se comercializa como frutos grandes y medianos. Los frutos grandes son considerados de primera calidad, mientras que los medianos, de segunda. El chilhuacle no está considerado en la Norma Oficial Mexicana NMX-FF-107/1-SCFI-2014 (^{SEGOB, 2014}) para producción de chiles secos como el cascabel, ancho, mulato y pasilla, en donde los estándares de calidad predominan el tamaño (longitud), color, apariencia, picor, peso y sanidad, por lo que representa una oportunidad para generar los parámetros de calidad para el chilhuacle.

Conclusiones

La nutrición del chilhuacle mediante un régimen basado en solución específica para la etapa vegetativa, reproductiva y fructificación beneficiaron variables de crecimiento y componentes de rendimiento como materia fresca y seca de fruto. En el ciclo otoño-invierno, la nutrición del chilhuacle con el régimen 14 mEq L^-1 de NO₃ ^- en la etapa vegetativa, 10:0.75:9.25 mEq L^-1 de NO₃ ^-:H₂PO₄ ^-:SO₄ ^2- en la reproductiva y 12:7 mEq L^-1 de NO₃ ^-:K⁺ en la de fructificación, se incrementó significativamente el área foliar, materia seca de tallo, de hoja, de fruto, de la planta completa, el número de frutos por planta y el rendimiento de materia fresca y seca de frutos por planta, en tanto que el porcentaje de frutos grandes (> 4 g) fue de 63.64% y de medianos (2 a 3.9 g) de 36.36%.

Recomendaciones

Se propone seguir realizando estudios para determinar los factores que influyen en la calidad de los frutos de chilhuacle con relación al tamaño, apariencia, características físicas y organolépticas como lo determina la Norma Oficial Mexicana NMX-FF-107/1-SCFI-2014 para la producción de chiles secos comerciales en nuestro país.