Respuestas de Antirrhinum majus (L.) para flor de corte al potencial osmótico de la solución nutritiva en dos estaciones de crecimiento*

Responses of Antirrhinum majus (L.) for cut flowers to the osmotic potential of a nutrient solution in two growing seasons

Ángel N. Rojas-Velázquez^1§, Luis Alonso Valdez-Aguilar², Lucero del Mar Ruiz-Posadas³, Manuel Sandoval-Villa³ y Vicenzo Bertolini⁴

¹Facultad de Agronomía, Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Carretera San Luis Potosí, Matehuala, km 14.5 Ejido Palma de la Cruz, Soledad de Graciano Sánchez, San Luis Potosí, S. L. P. A. P. 32, C. P. 78321. Tel. 444 8524056.

³Botanica y Edafología. Colegio de Postgraduados. Tel. 595 9520200, Montecillo, Texcoco Estado de México (lucpo@colpos.mx).

⁴ El Colegio de la Frontera Sur, 962 6289800, Tapachula Chiapas (rtolini@ecosur.mx). ^§Autor para correspondencia: angel.rojas@uaslp.mx.

* Recibido: enero de 2013
Aceptado: septiembre de 2013

Resumen

Debido a la limitada información para el cultivo hidropónico de perrito (Antirrhinum majus L.) se requiere de más investigación para el adecuado manejo de esta especie. En el presente estudio se utilizó un material de verano (grupo IV) serie Potomac cv. Rose, para determinar los efectos del potencial osmótico (PO) en la solución nutritiva (-0.036, -0.054, -0.072, -0.090 y -0.108 MPa) sobre la biomasa y calidad comercial en cultivos de invierno y verano. En general, la mayoría de las variables evaluadas: biomasa aérea, vida de florero, días a cosecha, y área foliar, fueron afectadas por el PO y por la estación de crecimiento. La biomasa aérea total fue mayor en el invierno comparado con el verano (20 y 12 g/planta respectivamente), siendo las soluciones con -0.072 y -0.090 MPa, en invierno, y -0.036 MPa en el verano, las que permitieron mayor acumulación de biomasa. Los días a cosecha aumentaron de 25 a 40 días más en invierno que en verano, en tanto que la vida de florero aumentó 5 días. La calidad de la Sociedad de Floristas Americanos (SAF) fue menor en el invierno ya que el tallo no alcanzó el estándar requerido, clasificándose como sofisticada. En verano todos los tratamientos obtuvieron mejor calidad (especial). En general, las plantas crecidas en verano mostraron una tendencia a disminuir la biomasa conforme se hace más negativo el PO de la solución, lo que sugiere que en esta estación se requiere de soluciones nutritivas menos concentradas. En el invierno, la biomasa tendió a aumentar ligeramente al elevarse el PO de -0.036 a -0.072 y -0.090 MPa, sugiriendo que en esta estación las soluciones para el óptimo crecimiento de los perritos debe ser más concentradas.

Palabras clave: cultivos de invernadero, floricultura, hidropónia, nutrición.

Abstract

Due to the limited information for hydroponic production of snapdragon (Antirrhinum majus L.) more research is required for the proper management of this species. In this study, a summer material (group IV) Potomac series cv. Rose was used to determine the effects of the osmotic potential (OP) in the nutrient solution (-0.036, -0.054, -0.072, -0.090 and -0.108 MPa) on biomass and commercial quality in winter and summer crops. In general, most of the evaluated variables such as biomass, vase life, days to harvest, and leaf area were affected by the PO and the growing season. The total biomass was higher in winter compared to summer (20 and 12 g/plant respectively), solutions with -0.072 and -0.090 MPa, in winter, and -0.036 MPa in the summer, which allowed higher accumulation of biomass. The days to harvest increased from 25-40 days in the winter than in the summer, while increasing vase life 5 days. The quality of the Society of American Florists (SAF) was lower in the winter because the stem did not reach the required standard, being classified as sophisticated. In the summer all got better quality treatments (special). In general, the plants grown in the summer showed a tendency to decrease the biomass as the PO solution got negative; suggesting that at this station requires less concentrated nutrient solutions. In the winter, biomass tended to increase slightly to raise the PO of -0036 to -0072 and -0090 MPa, suggesting that in this season the solutions for the optimal growth of the plants should be more concentrated.

Key words: greenhouse crops, floriculture, hydroponics, nutrition.

Introducción

El cultivo hidropónico es una tecnología que eficientiza los esquemas de producción y permite disminuir el uso de agua, fertilizantes y la contaminación de los recursos naturales (Sonneveld, 2004). En un sistema hidropónico los nutrimentos esenciales son suministrados mediante una solución nutritiva preparada disolviendo en agua sales químicas, las cuales se disocian quedando elementos en forma iónica (Urrestarazu, 2004). Para el éxito en el cultivo hidropónico es importante considerar la composición de la solución nutritiva, la cual depende de varios factores como, entre otros, de la especie cultivada, el estado de desarrollo de la planta, el propósito comercial, el clima, la calidad del agua y la estación del año (Rouphael et al, 2006). Es por esta razón por la que no existe una formulación única de la solución nutritiva.

Steiner (1966) desarrolló un método para definir la concentración óptima de los elementos nutrimentales denominada "solución nutritiva universal". La universalidad se refiere sólo a las relaciones mutuas entre aniones y cationes, dando diferentes formulaciones al variar el potencial osmótico (PO) y el pH. Un adecuado PO de la solución nutritiva es el factor más importante para el crecimiento, desarrollo y producción de algunas especies ornamentales (Steiner, 1968; Sonneveld, 2004) y varía dependiendo de la época de cultivo. En general, se recomienda utilizar soluciones nutritivas con un PO más alto en invierno que en verano (Steiner, 1968; Salas y Urrestarazu, 2001).

El PO de la solución nutritiva afecta a las plantas de diferentes maneras. Un efecto general es el aumento del contenido de la materia seca con el incremento de la conductividad eléctrica (CE) (Sonneveld, 2004), parámetro relacionado directamente con el PO. Entre los aspectos negativos de un PO demasiado alto en especies para flor de corte es que este ocasiona una reducción del tamaño de las mismas, un descenso de la longitud y grosor de tallo y falta de color de las hojas (Ehret et al, 2005). Un aumento excesivo en la CE de la solución nutritiva reduce la tasa de crecimiento relativo, el índice de área foliar (Farías et al, 2006), y el peso fresco y seco (Soneveld y Voogt, 2008). De Kreij y Van Os (1989) y Urban et al. (1995) mencionan que una alta salinidad, relacionada a su vez con una alta CE y PO, no afecta la vida media de florero, pero en algunos casos, como en Ranunculus asiaticus, si se detectó una disminución en la vida de florero (Valdez-Aguilar et al., 2009), lo cual debe estar asociado con la toxicidad debido a iones específicos que componen la solución.

El perrito (Antirrhinum majus L.) para flor de corte es una especie de reciente ingreso al mercado de flores en México. Entre las ventajas que ofrece su cultivo es que tiene una gran variedad de colores, además de que se puede cultivar durante todo el año, debido a que está clasificado en cuatro grupos de respuesta a la temperatura y a la luz. (Miranda et al., 2008). A pesar de la información existente sobre la implementación de sistemas hidropónicos y su influencia sobre el crecimiento, desarrollo y calidad comercial en otras especies, la información para el cultivo hidropónico de perrito es escasa, por lo que se requiere de más investigación para lograr el adecuado manejo del cultivo en estos sistemas. Con base a lo anterior, el objetivo del presente estudio fue el de determinar como la acumulación de materia seca y calidad comercial de plantas de perrito son afectadas cuando son irrigadas con soluciones nutritivas de diferente PO en dos épocas de cultivo: verano e invierno.

Materiales y métodos

El trabajo se realizó durante 2007 a 2008, y verano en los invernaderos del Colegio de Postgraduados en el Campus Montecillo 19° 29' latitud norte y 98° 53' longitud oeste. Las condiciones ambientales durante ambas estaciones fueron, durante el invierno, temperatura media diurna y nocturna de 24 °C y 18 C, respectivamente, mientras que en el verano estas fueron 32 °C y 22 °C, respectivamente. Plántulas de perrito (Antirrhinum majus L.) de la serie Potomac cv. Rose (Pan American Seeds Co), considerado como un cultivar de verano (Grupo IV), fueron generadas de semilla y tras desarrollar dos pares de hojas verdaderas (5 semanas) se trasplantaron en tezontle rojo (roca volcánica) tamizado de 4 a 6 mm de diámetro. Como contenedores se usaron bolsas de polietileno negro de calibre 700 (5 L). Habiendo transcurrido 30 días después del trasplante, fue colocada una malla plástica para tutoreo con tejido de 17.5 x 17.5 cm. El riego con la solución nutritiva se aplicó dos veces por día (600 ml/riego/contenedor) mediante un sistema de goteo por gravedad con un coeficiente de uniformidad de 95%.

Las soluciones nutritivas en estudio comprendieron cinco PO (-0.036, -0.054, -0.072, -0.090 y -0.108 MPa) (Cuadro 1), los cuales se basaron en la composición de la solución de Steiner (1966). Para obtener los diferentes PO se usaron concentraciones crecientes de nutrimentos ajustadas tomando en cuenta la concentración de los iones contenidos en el agua de riego, la cual tenía una conductividad eléctrica de 0.39 dS m^-1. El pH de las soluciones se ajustó diariamente a 5.5 con H2SO4 1N. Las fuentes fertilizantes utilizadas para proporcionar los macronutrimentos fueron: nitrato de calcio, nitrato de potasio, sulfato de magnesio, sulfato de potasio y fosfato monopotásico. Los micronutrimentos se suplementaron en la misma concentración en todos los tratamientos, la cual fue la siguiente (en mg L^-1): Fe 5.0, Mn 1.6, Zn 0.023, Cu 0.011 y B 0.865. Las fuentes de micronutrimentos se prepararan con las siguientes sales grado reactivo: ácido bórico, sulfato de manganeso, sulfato de zinc, sulfato de cobre, molibdato de sodio y el hierro se suministró en forma de quelato Fe-EDTA.

Dentro del invernadero se colocaron cuatro plantas por contenedor, teniendo 10 contenedores en cada tratamiento distribuidos completamente al azar, con lo que se tuvo una densidad de 60 plantas m^-2. Al finalizar el experimento las plantas se secaron en una estufa con aire forzado (Precisión 17 GCA Corp.) a 70 °C de 48 a 72 h, obteniéndose el peso seco con una balanza electrónica (Explorer 0.001 g, Ohaus Corp., USA).

Otras variables que se midieron fueron la vida de florero, días a cosecha y la calidad comercial según la Sociedad Americana de Floristas (SAF), para lo cual se utilizó el peso de materia fresca, longitud del tallo y el número de floretes. La vida de florero fue determinada en ambas estaciones de crecimiento, para lo cual se utilizaron 12 tallos que se cortaron a 50 cm de longitud y a los cuales se les removió las hojas en los 15 cm basales. Se colocaron dos tallos en vasos de plástico transparente de un litro y se les agregó 500 ml de agua destilada, la cual se cambiaba cada dos días. La vida de florero fue definida por el número de días de la cosecha hasta que 50% de los floretes de la espiga estuvieron abiertos y con color café.

Para el análisis estadístico se realizó un ANOVA con un modelo para un experimento bifactorial, siendo los factores la estación de crecimiento y el PO de la solución nutritiva, con 2 y 5 niveles, respectivamente. Los tratamientos contaron con 6 repeticiones para el peso seco de raíz, tallo, hojas y flores y 12 repeticiones para días a cosecha, vida de florero, y variables SAF. Se realizó; asimismo, un análisis de tendencia mediante polinomios ortogonales considerando los efectos lineal, cuadrático y cúbico. En caso de significancia estadística se aplicó una prueba de comparación de medias múltiple mediante el procedimiento de Tukey (p< 0.05).

Resultados y discusión

La estación de crecimiento tuvo un efecto significativo en la acumulación de biomasa total y en los órganos de la planta (Cuadro 2). En el verano, las plantas mostraron una mayor acumulación de biomasa en tallo, hojas, y espiga, superando estadísticamente a la biomasa obtenida por las plantas cultivadas en invierno, con excepción de la raíz (Figura 1). Éstos resultados coinciden con los reportados por Khattack, y Pearson (2005), y sugieren que la temperatura promedio diaria determina la tasa de desarrollo del cultivar en estudio, mientras que el fotoperiodo afecta los procesos de desarrollo. La menor temperatura prevaleciente en el invierno explicaría la menor biomasa acumulada en este cultivar durante esta estación. La mayor acumulación de biomasa en hojas y tallo durante el verano puede ser atribuida a que estos órganos presentaron una mayor demanda de fotosintatos comparado con la ejercida por espiga y raíz (Cocksull y Hughes, 1968), los cuales pueden ser suplementados durante la estación con temperatura y radiación adecuada para las plantas de un cultivar de verano como el utilizado en este estudio.

Independientemente de la estación de cultivo, las raíces de los perritos mostraron una menor acumulación de biomasa comparado con los restantes órganos; sin embargo, la raíz de plantas evaluadas en el invierno mostraron una acumulación significativamente mayor que las evaluadas en verano (Figura 1). Lo anterior sugiere que existe un cambio en la distribución de la biomasa en función de la estación de crecimiento, la cual es destinada preferentemente hacia la producción de tallos en el verano mientras que en el invierno se dirige menos hacia este órgano y más hacia hojas, raíces y espigas. Los cambios en la acumulación de biomasa pueden ser consecuencia de una baja capacidad de la raíz para competir por asimilados durante el verano, en comparación con la de la parte aérea de la planta (Wareing y Patrick, 1975).

El efecto del PO tuvo una interacción significativa con la estación de crecimiento (Cuadro 2). Revisando las tendencias por efecto del PO de la solución nutritiva en cada una de las estaciones de crecimiento evaluadas, se observó que durante el verano la mayoría de las variables de biomasa, como la biomasa total aérea (Figura 2), disminuían linealmente conforme se disminuía el PO mientras que en el invierno se observó una tendencia cúbica incrementándose la biomasa al disminuir el PO de -0.036 a -0.72 MPa, pero un PO más negativo estuvo relacionado con una reducción en la biomasa.

En los parámetros de calidad solo se detectó significancia de la interacción en el número de floretes (Cuadro 3). En base a estos resultados se deduce que en verano se podría emplear una solución nutritiva con un PO de -0.036 MPa, lo que permitiría reducir el uso de fertilizantes sin afectar la biomasa en los diferentes órganos de las plantas. Además, con soluciones de bajo PO podría presentarse una mayor eficiencia en el uso del agua ya que en estas se presenta una menor restricción para la absorción por parte de las raíces.

Esto sería de importancia sobre todo durante el verano, como lo señala Sonneveld (2004), en épocas de intensa radiación la CE de la solución del sustrato aumenta por la excesiva evapotranspiración, por lo que debe disminuirse el PO de las soluciones ya que una alta salinidad restringe la absorción de agua.

Salas y Urrestarazu (2001) mencionan que en épocas frías la CE del sustrato es menor puesto que se acumulan menos sales debido a la menor frecuencia de riego; por esta razón, se debe aumentar la concentración de la solución nutritiva para compensar las necesidades de las plantas. En el presente trabajo, durante el invierno la acumulación de biomasa en perritos se incrementó cuando fueron irrigadas con soluciones con un PO de -0.072 y -0.090 MPa (Cuadro 2), lo cual es también corroborado con las tendencias cubicas en estas variables, pudiendo atribuirse esto al incremento de la CE en la rizósfera en el sustrato (Schwarz y Kuchenbuch, 1997).

En lo referente a días a cosecha, en el verano las plantas formaron tallos de calidad comercial 37 días antes que las plantas crecidas durante el invierno (Cuadro 3), lo cual coincide con lo observado por otros autores(as), quienes indican que cultivares de la serie Potomac cultivados durante esa estación alargaron de 20 a 45 días su ciclo de cultivo (Miranda et al, 2008). En su hábitat natural, los perritos originalmente son plantas de día largo (de floración en el verano) y se clasifican como cuantitativas de día largo en su respuesta a la duración diaria de luz (Hedley, 1974). Los días largos aceleran la floración en la mayoría de los cultivares en tanto que los días cortos la retardan, pero no la evitan completamente (Noto y Romano, 1989).

La longitud del tallo en plantas cultivadas durante el verano mostró una tendencia similar al área foliar ya que esta fue mayor que las de invierno, aunque no se detectó significancia por efecto del PO (Cuadro 3). Esto coincide con lo reportado por Noto y Romano (1989) quienes indican que el alargamiento del tallo fue mayor y el botón visible se alcanzó precozmente cuando los perritos eran crecidos en condiciones de día largo. En contraste, Cavins et al. (2000) y Reyes et al. (2009) mencionaron que en perritos la producción en bajas temperaturas aumentarón la longitud del tallo.

La vida en florero fue significativamente más prolongada en plantas cultivadas durante el invierno comparado con el verano, sin embargo, no se detectó un efecto significativo del PO de la solución nutritiva (Cuadro 3). Reportes similares han sido publicados por De Kreij y Van Os (1989) en gerbera y Urban et al. (1995) en rosa, quienes indicaron que la salinidad en la solución, la cual está asociada con un alto PO de la misma, no afecta la vida media en el florero. En cuanto a la calidad comercial (Cuadro 3) está se vio afectada negativamente en la estación de invierno ya que se redujo a la segunda categoría (sofisticada) debido a que la longitud del tallo no fue mayor de los 91 cm requeridos para considerarse como especial, la más alta de todas las categorías (Miranda et al. 2008). En cambio, en el verano se obtuvo una mejor clasificación (especial) porque tanto en longitud de tallo, biomasa fresca y número de floretes estuvieron por encima de los requerimientos demandados.

Conclusión

En general, las plantas de perritos fueron afectadas por el PO, obteniéndose la mejor respuesta cuando las soluciones tenían una presión de -0.072 y -0.090 MPa en invierno. En el verano, resultó más conveniente la solución con un PO de -0.036 MPa pues con esta se obtienen resultados similares a los logrados con soluciones de mayor PO. La estación de crecimiento tuvo un efecto marcado sobre el desarrollo de las plantas, las cuales resultaron con mayor biomasa, longitud del tallo y área foliar en el verano, además de una mejor calidad de tallos y precocidad de la floración.

Literatura citada

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