Suelos destinados a la producción de chile habanero en Yucatán: características físicas y químicas predominantes
Soils used for habanero chili production in Yucatán: predominant physical and chemical characteristics
Lizette Borges-Gómez*, Cristy Moo-Kauil, Juan Ruíz-Novelo, Mercedes Osalde-Balam, Carlos González-Valencia, Carmen Yam-Chimal, Francisco Can-Puc
División de Estudios de Posgrado. Instituto Tecnológico de Conkal. Km 16.3 antigua carretera Mérida-Motul, Conkal, Yucatán México. *Autor responsable (lizette_borges@hotmail.com).
]]>Recibido: julio, 2013.
Aprobado: mayo, 2014.
Resumen
En 2010 se obtuvo la certificación de origen del chile habanero (Capsicum chínense Jacq.) de la Península de Yucatán, siendo el estado de Yucatán el principal productor. Las características del chile habanero son sabor, aroma, pungencia, color y vida de anaquel debido a las condiciones de clima, suelo y ubicación de la región. Las características de los suelos del estado de Yucatán no se conocen bien y es un factor que confiere distintivos al chile habanero, por lo cual el objetivo del presente estudio fue analizar física y químicamente estos suelos. Veintiocho pruebas de laboratorio fueron realizadas en muestras de 24 suelos y los datos fueron analizados por estadística descriptiva (tendencia central y dispersión). El CV fue alto (>37 %) en 18 de las 28 pruebas y en 10 el CV fue 4 a 37 %. Al menos 50 % de los suelos son franco limoso, con baja densidad aparente (0.58-0.82 g cm-3), alta porosidad (71-74 %), de neutro a medianamente alcalino, muy ligeramente salinos y contenidos muy altos de MO (>6 %). El 54 % de los suelos son ricos en N (>0.25 %), 67 % en P (>11 mg kg-1) y 92 % en K (>0.6 cmol(+) 100 g-1); en 88 % la CIC es alta a muy alta (25-52 meq 100 g-1), 100 % son altos en Ca (>10 cmol(+)kg-1) y 75 % son de medio a alto en Mg (1.3-5.5 cmol(+) kg-1). Más del 60 % son marginales en Fe (<2.5 mg kg-1) y Zn (<0.2 mg kg-1) pero adecuados en Cu y Mn (>2 y >1.0 mg kg-1 respectivamente). Los suelos que confieren distintivos particulares al chile habanero del estado de Yucatán son altamente heterogéneos en sus características físicas y químicas.
Palabras clave: Capsicum chínense Jacq., análisis físicos y químicos de suelos.
Abstract
In 2010, the certificate of origin for habanero chili (Capsicum chínense Jacq.) was obtained for the Yucatán Peninsula, where the state of Yucatán is the principal producer. The characteristics of habanero chili are flavor, aroma, pungency, color and shelf life due to the weather, soil and location conditions in the region. Soil characteristics in the state of Yucatán are not well-known and it is a factor that confers distinctive features to the habanero chili; therefore, the objective of this study was to analyze those soils physically and chemically. Twenty-eight laboratory tests were performed on samples from 24 soils and the data were analyzed through descriptive statistics (central tendency and dispersion). The CV was high (>37 %) in 18 of the 28 tests and in 10 the CV was 4 to 37 %. At least 50 % of the soils are silt loam, with low apparent density (0.58-0.82 g cm-3), high porosity (71-74 %), from neutral to moderately alkaline, very slightly saline, and very high OM contents (>6 %). Of the soils, 54 % are rich in N (>0.25 %), 67 % in P (>11 mg kg-1) and 92 % in K (>0.6 cmol(+)100 g-1); in 88 % the CIC is high to very high (25-52 meq 100 g-1), 100 % are high in Ca (>10 cmol(+) kg-1) and 75 % are medium to high in Mg (1.3-5.5 cmol(+) kg-1). More than 60 %> are marginal in Fe (<2.5 mg kg-1) and Zn (<0.2 mg kg-1), although adequate in Cu and Mn (>2 and >1.0 mg kg-1, respectively). The soils that confer particular distinctive features to habanero chili in the state of Yucatán are highly heterogeneous in their physical and chemical characteristics.
]]> Key words: Capsicum chinense Jacq., physical and chemical analysis of soils.
INTRODUCCIÓN
Yucatán está en el sureste de México, tiene 39 524 km2, su fisiografía carece de zonas elevadas y su paisaje está conformado por llanura rocosa, lomeríos bajos, profundos y hondonadas. La gran diversidad de suelos en extensiones pequeñas de terreno es un problema importante en el manejo agronómico (Duch, 1988), por lo que se destinan sólo para la agricultura 794 145 ha, incluyendo praderas.
El chile habanero (Capsicum chínense Jacq.) es un cultivo tradicional en el sureste de México y Yucatán es el principal productor. En 2011 fueron sembradas 644.55 ha con este chile en los estados de Campeche, Quintana Roo y Yucatán, y este último tuvo 351 ha (SIAP, 2011). Según Medina-Lara et al. (2008), por sus características de vida en anaquel y pungencia, el chile habanero de la Península de Yucatán se considera de calidad superior a los cultivados en el resto del mundo. Canto-Flick et al. (2008) evaluaron 18 accesiones de chile habanero de la Península de Yucatán, que comprende una gran variedad de colores, formas y tamaños en los frutos; reportaron que 83.3 % de las accesiones superaron los niveles de pungencia de chile habanero de otras partes del mundo (Bosland y Baral, 2007). Por esta razón la demanda del fruto de chile habanero de Yucatán aumentó en el mercado internacional (González-Estrada, 2006) exportándose a Canadá, Europa, Japón y EE.UU. donde se usa como especia en alimentos y procesado en derivados usados en tratamientos de neuropatías y productos en la legítima defensa (p. ej., spray de pimienta) (Islas-Flores et al., 2005).
La necesidad de caracterizar los suelos donde se produce el chile habanero derivó de la propuesta para obtener la certificación de origen del "chile habanero de Yucatán" en octubre de 2008. La propuesta se modificó en junio de 2010 y se obtuvo la denominación de origen del "chile habanero de la Península de Yucatán" (Diario Oficial de la Federación, 2010). Después fue emitida la NORMA Oficial Mexicana (NOM-189-SCFI-2012) la cual señala que dadas las características del chile habanero de la península de Yucatán, el mercado nacional e internacional distingue al Chile Habanero producido en estas zonas a los provenientes de otras zonas productoras, por sus características de sabor, aroma, pungencia, color y vida de anaquel, debiéndose éstas a las condiciones especiales de la región, como clima, suelo y ubicación.
Para optimar la procedencia y la calidad del chile habanero es necesario conocer las características del medio geográfico, los factores naturales y humanos involucrados en su producción (Fernández y González, 2001). Ramírez et al. (2006) reportaron el potencial de los suelos de Yucatán para producir chile habanero basándose en un estudio realizado con un software que usa datos de elevación digital, clima y suelo; el resultado fueron imágenes digitalizadas usadas para clasificar en zonas no aptas, bajo, mediano y alto potencial productivo. Tun (2001) tomó en cuenta condiciones climáticas (temperatura media anual) y clase de suelo (pendiente, elevación, geomorfología, etcétera). Soria et al. (2002) mencionan las características ideales para la producción de chile habanero para un solo tipo de suelo, sin considerar la diversidad de los mismos en Yucatán.
En la literatura revisada no se encontraron estudios acerca de análisis de suelo en los sitios donde se cultiva el chile habanero. Por tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar las características físicas y químicas de los suelos cultivados con chile habanero del estado de Yucatán.
MATERIALES Y MÉTODOS
]]> Para este estudio se muestrearon 24 suelos de 17 municipios del estado de Yucatán, México, ubicado entre 19° 40' y 21° 37 N 87° 30' y 90° 26' O, y en la selección de los sitios se consideró tanto los municipios productores o con superficie establecida de chile habanero, como la división de regiones y la zonificación edáfica del estado. La ubicación geográfica de los sitios estudiados se presenta en la Figura 1. Los suelos de los sitios seleccionados fueron clasificados por Bautista et al. (2005). En el Cuadro 1 se indica el tipo de suelo de acuerdo con la Base Referencial del Sistema FAO y la maya, manteniéndose esta última al estar ampliamente difundida entre técnicos y campesinos de la península de Yucatán, y porque se toma como base en los estudios realizados.Para el muestreo se tomaron tres muestras compuestas para cada sitio en una superficie promedio de 500 m2. Para obtener las muestras compuestas se usó la metodología sistemática de muestreo para reducir la variabilidad de las muestras (Petersen y Calvin, 1986): el lote se dividió en tres subunidades homogéneas, en cada una se tomaron 15 muestras simples de unos 500 g y a una profundidad de 0-25 cm. Para la recolección en el campo se hizo un recorrido de zig-zag a intervalos fijos. Las 15 muestras simples se mezclaron para formar una muestra compuesta y se redujo a un peso aproximado de 1 kg mediante el sistema de cuarteos diagonales (NOM-021-RECNAT-2000). Cada sitio de muestreo estuvo representado por tres muestras compuestas correspondiendo a cada muestra una repetición, para un total de 72 muestras o unidades experimentales.
Las muestras de suelo se secaron al ambiente bajo sombra por 72 h, extendiéndolas sobre papel con espesor inferior a 2.5 cm, temperatura no mayor a 35 °C y humedad relativa entre 30 y 70 %, evitando así cambios en sus características físicas y químicas. Después fueron tamizadas con un tamiz con aberturas de 2 mm de diámetro. La obtención y preparación de las muestras así como las pruebas analíticas se realizaron de acuerdo con la norma oficial mexicana NOM-021-RECNAT-2000, que establece las especificaciones de fertilidad, salinidad y clasificación de suelos, muestreo y análisis. En cada muestra se realizaron 28 pruebas analíticas, para un total de 2016 análisis.
Los métodos analíticos fueron: para textura el hidrómetro de Bouyoucos; densidad aparente por el método de la parafina; densidad real por el método del picnómetro; la porosidad mediante los valores de densidad aparente y densidad real; el contenido volumétrico de agua por diferencia de peso del suelo húmedo a capacidad de campo y suelo seco a 100 °C. El porcentaje de materia orgánica se determinó por el método de Walkley y Black; la capacidad de intercambio catiónico y contenido de potasio por el método de acetato de amonio; calcio y magnesio con acetato de sodio; nitrógeno por el método Kjeldhal; fósforo por Olsen; y cobre, fierro, zinc y manganeso por extracción con DTPA. Los elementos solubles se analizaron en el extracto de una pasta de saturación; para nitratos se usó el método el ionómetro; el fósforo soluble por colorimetría; los cloruros con el método argentométrico; sulfatos con el método turbidimétrico; y bicarbonatos por titulación volumétrica. Los equipos para cuantificar los elementos fueron espectrofotometría UV-VIS (GBC Scientific equipment Cintra-10); espectrofotometría de absorción atómica (GBC Scientific equipment 632-B plus); y ionómetro (Horiba-NO3).
Los resultados fueron analizados estadísticamente realizando las medidas de tendencia central (media, mínimos y máximos) y medidas de dispersión (coeficiente de variación y desviación estándar).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La mayoría de las variables evaluadas mostraron una distribución asimétrica y dispersión o amplitud respecto al valor central. Los valores reportados en los Cuadros 2, 3 y 4 indican alta desviación estándar y coeficiente de variación (CV). Los CV fueron muy altos para 18 variables medidas y variaron de 4 a 37 % para las 10 restantes. Los valores altos de CV en los análisis físicos y químicos del suelo muestran la variabilidad espacial en los suelos (Vergara-Sánchez et al., 2005 Jarquín-Sánchez et al., 2011; Navarro et al., 2012). De acuerdo con Duch (1988), la heterogeneidad alta de los suelos de Yucatán se debe a su diferente tiempo de desarrollo, a pesar de tener un mismo material parental. Duch (1991) y Escamilla et al. (2005) describieron que los suelos de Yucatán se encuentran en "parches" de diversos tamaños y nunca en extensiones homogéneas de decenas de hectáreas; pero una característica común es el predominio de suelos pedregosos de escasa profundidad, mostrando que los suelos están formados prácticamente de residuos orgánicos dando la característica de sustrato orgánico inestable.
El N evaluado corresponde al N total del suelo (formas orgánicas e inorgánicas) por lo que estos valores no son indicadores del N disponible. Respecto al P, dado que el pH de estos suelos va de neutro a medianamente alcalino, es probable una baja solubilidad de este elemento (Johnson et al., 2003). Según Borges-Gómez et al. (2008) el nivel crítico de P para la producción de chile habanero en suelos de Yucatán es de 11.9 mg kg-1; en el presente estudio, en 16 suelos (67 % de los evaluados) (Cuadro 3) los valores de P fueron mayores al nivel crítico. Con base en la NOM-021-RECNAT-2000, los valores de CIC indicarían la presencia de arcillas del tipo caolinitas, micas hidratadas y cloritas. Sin embargo, es probable que estos valores se deban a la proporción alta de MO de estos suelos (Baustita et al., 2005). Según Oorts et al. (2003) la MO puede contribuir hasta 75 y 80 % en la CIC. Respecto a K, el 92 % de los suelos mostraron niveles muy altos (>0.6 cmol(+) kg-1). La variabilidad del contenido de K en suelos de Yucatán se atribuye a la naturaleza y proporción de los coloides presentes (Borges-Gómez et al., 2005). Todos los suelos tuvieron niveles muy altos de Ca (>10 cmol(+) kg-1) y niveles de medio a alto de Mg (1.3-5.5 cmol(+) kg-1), debido a su origen calcáreo (Wilson, 1980).
Los contenidos Fe son bajos (2.6-4.5 mg kg-1) en 63 % de los suelos y de Zn (0.3-0.8 mg kg-1) en 75 % de los suelos. Pero 88 % de los suelos son altos en Cu (>0.2 mg kg-1) y en Mn (>1 mg kg-1) (Cuadro 3). Sin embargo, la disponibilidad de Ca y Mn es limitada para las plantas debido al pH de estos suelos y la baja solubilidad de los micronutrientes en suelos calizos (Lucena, 2009; Arizmendi-Galicia et al., 2011). Por tanto en la producción de chile habanero se aplica Cu, Fe, Zn y Mn (Soria et al., 2002).
La mayoría de los suelos mostraron una textura franco limosa con algunas diferencias en la proporción de arena, limo y arcilla. Los porcentajes de porosidad son altos debido a la baja densidad aparente asociada con un alto contenido de MO. Según Ruiz-Camacho et al. (2009), la porosidad debe ser considerada un indicador de la calidad del suelo por su capacidad para almacenar agua y permitir el intercambio fisicoquímico y biológico entre las diferentes fases en el suelo. Los valores de porosidad en este estudio fueron de 59 a 78 %, lo cual favorece los flujos superficiales (Germer et al., 2010). Respecto al contenido de MO, Martínez et al. (2008) señalaron que la MO del suelo favorece la retención de humedad, por lo que el contenido volumétrico de humedad del suelo a capacidad de campo es alto (0.61-0.64 cm3 cm-3). Pero estos mismos autores indicaron que la MO favorece la proporción de poros grandes en el suelo los cuales retienen el agua con menor energía. Es probable que el drenaje superficial rápido que caracteriza a estos suelos se deba a los contenidos altos de MO, además de ser suelos delgados y pedregosos que favorecen la infiltración.
La CE fue baja (0.9-2 dS m-1) para 71 % de los suelos analizados por lo cual estos suelos no presentarían problemas asociados con salinidad. Según Villa-Castorena et al. (2006), en Capsicum la absorción de nutrimentos disminuye durante la etapa de crecimiento si los valores de CE son 3.5 y 5.5 dS m-1.
Los contenidos de los nutrimentos solubles (NO3, P y K) obtenidos en el extracto de pasta a saturación fueron bajos (Cuadro 4). Por tanto, la fertilización química para la producción de chile habanero es indispensable, y para producir chile habanero en estos suelos se usa una fertilización de 95 a 250 kg ha-1 de N, P o K (INIFAP, 1997; Tun, 2001; Soria et al., 2002).
De acuerdo con Vergara-Sánchez et al. (2005), el diagnóstico del nivel de fertilidad del suelo se basa en comparaciones con valores de referencia establecidos mediante procedimientos empíricos, ya que generalmente estos valores se obtienen de condiciones distintas a la de los sitios donde se pretende aplicarlos. Así, en suelos diagnosticados como altos en nutrimentos hay respuesta a la fertilización en la producción de cultivos. Con base en la NOM-021-RECNAT-2000, 96 % de los suelos del estado de Yucatán donde se cultiva chile habanero son ricos en N (96 %), P (67 %) y K (92 %); 100 % son altos en Ca, 75 % de medio a alto de Mg, 88 % adecuados en Cu, 100 % adecuados en Mn, y sólo Fe (63 %) y Zn (75 %) son deficientes.
Las características del chile habanero del estado de Yucatán se atribuyen a factores de manejo agronómico (Quintal et al., 2012, Cruz et al., 2012), ambientales (González et al., 2010; Pérez-Gutiérrez et al., 2008) y genéticos (Canto-Flick et al., 2008; Latournerie-Moreno et al., 2002). Además, el suelo en el cual se produce es un indicador geográfico que contribuye a las características del chile habanero.
Muchas características del suelo afectan directa o indirectamente el desarrollo de las plantas: el porcentaje de piedras, profundidad, textura, materia orgánica cuya proporción afecta la porosidad, abastecimiento de agua, capacidad de intercambio de cationes y reserva de nutrimentos, son relevantes para el crecimiento de las plantas (Hewitt, 2004). Así, para otros productos que han obtenido su denominación de origen se reportan las condiciones del suelo donde son producidos. Este es el caso del Agave tequilana Weber, var. azul de la zona de denominación de origen de Tequila (Pérez y Del Real, 2007), y el mango ataulfo de Soconusco Chiapas con denominación de origen desde 1994 (Diario Oficial de la Federación, 1994).
]]> CONCLUSIONES
Los suelos del estado de Yucatán donde se cultiva chile habanero tienen una alta heterogeneidad como lo muestran los valores altos de desviación estándar y coeficiente de variación de las características físicas y químicas evaluadas. Estos suelos son de textura franco limosa, densidad aparente baja, porosidad alta que facilita la aireación y el drenaje, pH de neutro a medianamente alcalino, muy ligeramente salino, con contenido alto de MO, elevada CIC, concentraciones altas de N, P, K y Ca, contenidos de medio a alto de Mg, niveles adecuados de Cu y Mn, pero deficientes en Fe y Zn.
AGRADECIMIENTOS
Los autores desean agradecer a los Fondos Mixtos del CONACYT Yucatán (CONCITEY) por el financiamiento otorgado para la realización del trabajo de investigación.
LITERATURA CITADA
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