Introducción

El pimiento es uno de los principales cultivos hortícolas producidos en campo abierto e invernadero a nivel mundial. México es el principal proveedor de este producto al mercado de Estados Unidos y Canadá (^{Díaz et al., 2013}). Los estados con mayor producción son Sinaloa, Sonora y Guanajuato, con una aportación de 152.4, 2.1 y 1.6 miles de toneladas respectivamente, y un valor aproximado de 3,600 millones de pesos (^{SIAP, 2016}). En México existen distintos sistemas de conducción en pimiento, la mayoría de los invernaderos utilizan el tipo holandés o poda en “V”, el cual consiste en conducir a la planta a dos tallos mediante la poda de una de las ramas en cada bifurcación, durante 10 meses aproximadamente. El sistema es delicado en su manejo y el costo de producción por kilogramo es elevado (^{Sánchez et al., 2017}). Un sistema alternativo de menor costo, es el despunte temprano, el cual permite detener el crecimiento de las plantas al eliminar los ápices de crecimiento, una vez formada las primeras tres o cuatro bifurcaciones. Mediante este procedimiento se acorta el ciclo de cultivo a cuatro o cinco meses después del trasplante y da lugar a que se pueda establecer al menos dos a tres ciclos de cultivo por año. El rendimiento por planta con este sistema, suele ser menor pero se compensa por unidad de superficie, dado que la densidad de población es mayor comparado con lo que se emplea de manera comercial (^{Ortíz et al., 2009}). A nivel experimental, se ha utilizado en cultivos de pimiento, el despunte arriba de la tercera y cuarta bifurcación, demostrando que potencialmente pueden lograr una productividad anual igual o mayor a los sistemas de poda europeos, pero con tecnologías más sencillas y a menores costos de producción (^{Cruz et al., 2009}). Otro factor importante en la producción de pimiento en cultivo sin suelo, lo constituye la composición y concentración de iones en la solución nutritiva. En particular, la nutrición nitrogenada y la forma iónica de NO₃^- y NH₄⁺ en una relación apropiada, puede incrementar el crecimiento y rendimiento de los cultivos comparado con cualquiera de las dos formas de nitrógeno por separado (^{Sheng-Xiu et al., 2013}). El efecto benéfico de la proporción NO₃^-/NH₄⁺ varía entre especies, así como el grado de desarrollo de los cultivos, condiciones ambientales, concentración total de nitrógeno y concentración iónica total de la solución nutritiva (^{Chang et al., 2010}; ^{Tucuch-Haas et al., 2012}; ^{Chen et al., 2015}; ^{Liu et al., 2017}). Un suministro inadecuado de la relación NO₃^-/NH₄⁺ podría ser perjudicial al cultivo por los efectos de toxicidad y alteraciones en el metabolismo que se pueden presentar por elevadas concentraciones de nitrógeno (^{Sheng-Xiu et al., 2013}). La nutrición amoniacal correcta puede convertirse en una herramienta eficaz para mejorar la absorción de nitrógeno en plantas, partiendo del hecho de que la asimilación de nitrógeno por la absorción de la forma amoniacal es más rápida (^{Bonete & Martínez, 2009}) y con menor costo energético para las plantas (^{Degiovanni et al., 2010}). En tomate, ^{Dong et al. (2004}) reportaron que una relación 25/75 de NH₄⁺ y NO₃^- aumentó el peso fresco y seco de frutos. Por su parte, ^{Claussen (2002}) y Xu et al. (2001) reportaron que en cultivos hidropónicos de pimiento y tomate en invernadero, se obtuvo el máximo crecimiento y rendimiento cuando la concentración de NH₄⁺ no superó a 30%. El objetivo del presente estudio, fue evaluar el efecto de distintas relaciones NO₃^-/NH₄⁺ en la solución nutritiva, en la biomasa seca total acumulada y rendimiento de fruto de pimiento morrón con manejo de despunte temprano, en un sistema hidropónico de circuito abierto.

Material y Métodos

El estudio se realizó en un invernadero tipo túnel modificado sin control climático y con ventilación pasiva cenital y lateral, localizado en la Unidad Académica de Agricultura, a 21° 25’ latitud Norte y 104° 53’ longitud Oeste en Xalisco, estado de Nayarit, durante el periodo de agosto de 2017 a enero de 2018. Se emplearon dos variedades de pimiento morrón tipo blocky, Avante y Tribeka con frutos de color rojo al madurar, los cuales presentan resistencia alta al virus del mosaico del tabaco y resistencia intermedia al virus del bronceado del tomate y tristeza del pimiento. La siembra se realizó en charolas de poliestireno de 200 cavidades, colocando una semilla por cavidad; como sustrato se utilizó turba vegetal (Sunshine®) mezcla fina número 3. Una vez germinadas las semillas, se efectuaron los riegos y la fertilización al aparecer las primeras hojas verdaderas, aplicando la solución nutritiva universal Steiner al 25 %. A los 45 días después de la siembra, cuando las plantas habían formado de dos a tres hojas verdaderas, se realizó el trasplante en bolsas negras de polietileno de 10 litros de capacidad, con roca volcánica basáltica roja como sustrato con una granulometría de 6 mm a fino. El marco de plantación consistió en líneas pareadas con distanciamientos de 1.20 m entre pasillos, 0.60 m entre líneas y 0.50 m entre plantas.

La composición química, pH y conductividad eléctrica del agua de riego utilizada en el experimento se detalla en el Tabla 1; tiene una Relación de Adsorción de Sodio de 0.86, Carbonato sódico residual -0.35 y de acuerdo a las Normas Riverside se clasifica como C₁S₁, agua de buena calidad. Se utilizó la solución nutritiva universal de ^{Steiner (Steiner, 1961)} modificando la concentración de nitrógeno total de 12 a 15 meq·L^-1, a partir de su formulación original y se disminuyó la concentración iónica total a un potencial osmótico (Ψo) de -0.037 ± -0.0025 kPa. Las proporciones porcentuales de NO₃^-/NH₄⁺ utilizadas fueron 100/0, 90/10, 80/20 y 70/30, lo cual corresponde a una concentración de NH₄⁺ de 0, 0.75, 1.5 y 2.25 meq L^-1 respectivamente, en la relación de cationes. En el Tabla 2 se detalla la composición química de aniones y cationes de dichas soluciones nutritivas.

Para la preparación de las soluciones nutritivas (Tabla 2) en los diferentes tratamientos, se consideraron las concentraciones de aniones y cationes presentes en el agua de riego (Tabla 1). Como fuente de nutrimentos, se utilizaron fertilizantes comerciales grado fertirriego: nitrato de calcio tetrahidratado, nitrato de potasio, sulfato de potasio heptahidratado, sulfato de magnesio, sulfato de amonio y fosfato monopotásico. Como fuente de micronutrimentos, se utilizó Ultrasol micromix®. El ajuste del pH a 6.0 ± 0.1 de las soluciones nutritivas se efectuó con ácido sulfúrico. El manejo del riego con solución nutritiva o solo agua acidulada con pH de 6.0 se efectuó mediante un sistema de riego por goteo, colocando dos emisores de 2 litros por hora en cada contenedor, accionado con el uso de un temporizador digital SKU modelo 458148 de 125 V-60Hz. Se mantuvo un porcentaje de drenaje total del 10 al 15 % en la etapa vegetativa y del 20 % en la etapa de floración-fructificación, para lograr una conductividad eléctrica de drenaje de 1.0 a 1.3 dS m^-1 a lo largo del ciclo de cultivo. Los riegos con solución nutritiva fueron en forma diaria a las 8:00 am y 13:00 pm, con un volumen que osciló de 250 a 500 ml de acuerdo al desarrollo del cultivo, así como un total diario de 12 micro riegos, con agua acidulada y un volumen de 50 a 100 ml por evento con una frecuencia de una hora.

Los factores en estudio fueron cuatro relaciones NO₃^-/ NH₄⁺ y dos variedades de pimiento morrón tipo blocky: Avante y Tribeka. De esta manera, se establecieron ocho tratamientos en un diseño experimental completamente al azar, con arreglo factorial 4x2, con cinco repeticiones. La unidad experimental consistió de una planta colocada en un contenedor con sustrato de 10 litros de capacidad. Las diferentes soluciones nutritivas se suministraron desde el primer día del trasplante. Las plantas se cultivaron con el crecimiento de todos sus tallos hasta la cuarta bifurcación y a las tres hojas por encima de ésta, se realizó la eliminación de los ápices de crecimiento o despunte. El tutorado se efectuó con cordones de rafia sostenida sobre alambre sujetado en la estructura del propio invernadero a una altura de 3.2 m. Las variables evaluadas fueron Peso medio de fruto (AFW, g·fruto^-1), Número de frutos cosechados por planta (NFP, Número de frutos·planta^-1), Producción de fruto por planta (RP, kg·planta^-1), Rendimiento de fruto por m² (RM², kg·m^-2), Número de frutos por m² (NFM²) y Biomasa seca total acumulada (TDB, g·planta^-1). Para la cuantificación de la biomasa seca total, las muestras de raíz, hoja, tallo y fruto se secaron en una estufa con circulación de aire forzado a 70°C hasta alcanzar peso constante. Para el caso de fruto, se le sumó el peso seco de todos los frutos obtenidos por planta, estimado a partir del peso fresco. Los estimadores se obtuvieron mediante regresiones lineales entre el peso seco y el peso fresco de fruto, con cinco repeticiones. El peso fresco o seco se determinó mediante una balanza digital. Los datos obtenidos de las variables de respuesta consideradas en los tratamientos experimentales se sometieron a un Análisis de varianza y prueba de medias de Tukey (p≤0.05) con el programa estadístico SAS®.

Resultados y Discusión

El análisis de varianza mostró diferencias significativas para el factor variedad en todas las variables, excepto para rendimiento de fruto por m² (FYM²). El factor relación NO₃^-/NH₄⁺ e interacción variedad con la relación NO₃^-/NH₄⁺ tuvieron diferencias significativas en todas las variables de respuesta, con excepción de biomasa seca total acumulada (Tabla 3).

Conclusiones

Las diferentes proporciones NO₃^-/NH₄⁺ suministradas en la solución nutritiva con un mismo potencial osmótico de -0.037 kPa, promovieron una respuesta diferencial en la mayoría de las variables evaluadas relacionadas con el rendimiento de fruto y biomasa seca total acumulada en pimiento morrón con despunte temprano a la altura de la cuarta bifurcación del tallo. La mejor respuesta en las variables estudiadas se obtuvo con la adición de 10 % de NH₄⁺ que equivale a 0.75 meq L^-1 en la relación de cationes. De igual manera, la concentración de amonio en la solución nutritiva tuvo un efecto interactivo con las variedades de pimiento Avante y Tribeka en las variables cuantificadas.