Evaluación de tecnología para maximizar la producción de chile serrano en la Región Lagunera*

Evaluation of technology to maximize the production of chile serrano in the Region Lagunera

Gerardo Delgado Ramírez^1§, Marco Antonio Inzunza Ibarra¹, Ma. Magdalena Villa Castorena¹, Ernesto Alonso Catalán Valencia¹ y Abel Román López¹

¹ Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias-CENID RASPA. Margen Derecha Canal Sacramento, km 6.5. C. P. 35140. Gómez Palacio, Durango, México. Tel: (871)1590104 (inzunza.marco@inifap.gob.mx; villa.magdalena@inifap.gob.mx; catalan.ernesto@inifap.gob.mx; roman.abel@inifap.gob.mx). ^§Autor para correspondencia: delgado.gerardo@inifap.gob.mx.

* Recibido: abril de 2014
Aceptado: agosto de 2014

Resumen

México tiene una extensa diversidad genética de chile verde con alrededor de 40 variedades. El chile serrano es de los favoritos para su consumo en fresco mediante la elaboración de salsas. Por su adaptabilidad, el chile serrano se produce en regiones del país que cubren un amplio rango de condiciones ambientales; sin embargo, los rendimientos alcanzados son contrastantes por los diferentes niveles de tecnología aplicados. En la Región Lagunera de Coahuila y Durango, el rendimiento promedio alcanza 65% del rendimiento promedio del estado con mayor producción de esta hortaliza. No obstante, estudios previos con otros cultivos han mostrado que es posible alcanzar y hasta superar a los estados más productores mediante el uso de cultivares mejorados y la combinación de técnicas como el riego por goteo y el acolchado plástico. El objetivo del presente estudio fue evaluar tecnología para incrementar la producción, productividad y rentabilidad del cultivo de chile serrano en la Región Lagunera. Se probaron los híbridos comerciales Camino Real F1, Montero y Arista F1, así como algunas estrategias para precisar el control del régimen hídrico del chile serrano cultivado con riego localizado y acolchado plástico. Estas estrategias consistieron en el uso de dos procedimientos para el cálculo del consumo de agua y dos alternativas para la colocación de la cintilla de riego. Los resultados indicaron que los factores estudiados afectaron significativamente el rendimiento, eficiencia de uso del agua y calidad del fruto, lográndose rendimientos comparables o mayores a los registrados en los estados más productores.

Palabras clave: Capsicum annum L., coeficientes de cultivo, evapotranspiración, riego por goteo.

Abstract

Mexico has an extensive genetic diversity of green chile with about 40 varieties. The chile serrano is a favourite for fresh consumption for making sauces. For its adaptability, chile serrano is produced in regions that cover a wide range of environmental conditions; however, yields achieved are contrasting by the different levels of technology applied. In the Lagunera region of Coahuila and Durango, the average yield reaches 65% of the state average with the highest production of this vegetable. However, previous studies with other crops have shown that it is possible to reach and even surpass the highest producing States using improved varieties in combination of techniques such as drip irrigation and plastic mulch. The aim of this study was to evaluate technology to increase production, productivity and profitability of growing chile serrano in the Lagunera Region. We tested the commercial hybrids Camino Real F1, Montero and Arista F1, as well as some strategies to precisely control the water regime in chile serrano grown with drip irrigation and plastic mulch. These strategies involved the use of two methods for calculating water consumption and two alternatives for the placement of the irrigation tract. The results indicated that, the factors studied significantly affected yield, water use efficiency and fruit quality, achieving comparable or higher yields than those recorded in the States with the highest production.

El chile es una de las especies hortícolas de mayor importancia ya que se siembran alrededor de 1.72 millones de hectáreas con esta hortaliza a nivel mundial (FAO, 2008). México tiene una extensa diversidad genética de chile verde con alrededor de 40 variedades. Pero no es el productor más importante, ya que produce 6.5 por ciento de la producción mundial (SIAP, 2010). En México, el serrano es de los favoritos para su consumo principalmente en fresco mediante la elaboración de salsas, el consumo por habitante es el mayor a nivel mundial con 7.1 kg por año (Rincón y Zavala, 2000). El chile serrano se produce comercialmente en regiones del país que cubren un amplio rango de condiciones ambientales desde el trópico húmedo, trópico seco, templado y semiárido, por lo cual se tiene abasto de frutos frescos a los centros de consumo del país durante todo el año.

En 2010 se sembraron en México aproximadamente 148 759 ha de chile serrano, con un rendimiento promedio de 6.3 t ha^-1 en agricultura de temporal y 24.2 bajo riego. Los estados con mayores rendimientos fueron: Sinaloa, Tamaulipas, Nuevo León y Colima, los cuales oscilaron de 32 a 40 t ha^-1. En contraste, Coahuila registró sólo 26.7 t ha^-1, siendo la Región Lagunera la de mayor superficie sembrada a nivel estado (Financiera Rural, 2012). Los altos rendimientos de chile se deben principalmente al uso de cultivares mejorados, control del régimen hídrico y la nutrición, estos últimos a partir de técnicas como el riego localizado y el fertirriego. Estudios previos realizados en la Región Lagunera con otros cultivos como: chile jalapeño, brócoli y sandía, lograron incrementar considerablemente los rendimientos promedio con el uso de las tecnologías antes mencionadas (Mendoza et al., 2005; Mendoza et al., 2006; Inzunza et al., 2007).

Una forma de precisar el riego de los cultivos, es mediante el cálculo de la evapotranspiración (ET_c) a partir de variables climatológicas y coeficientes de cultivo. Sin embargo, generalmente se emplea el criterio del coeficiente único del cultivo, el cual combina los efectos de la transpiración del cultivo (T) y la evaporación del suelo (E) en un solo coeficiente K_c, este expresa los efectos promedio en el tiempo (múltiples días) de E sobre ET_c, lo cual puede llevar a subestimar o sobreestimar ET_c durante ciertos períodos del ciclo del cultivo (FAO, 1998).

El objetivo del presente estudio fue evaluar tecnología para incrementar la producción, productividad y rentabilidad del cultivo de chile serrano en la Región Lagunera. El estudio se realizó en las instalaciones del Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Relación Agua, Suelo, Planta y Atmósfera (CENID-RASPA); ubicado en el municipio de Gómez Palacio, Durango. El muestreo de suelo se realizó a dos profundidades 0-30 y 30-60 cm. En los Cuadros 1 y 2 se presentan los resultados de las características físicas y químicas del suelo, estos se utilizaron como referencia para determinar la fertilización y la programación del riego.

En este estudio se evaluaron tres híbridos de chile serrano, y cuatro procedimientos para precisar el control del régimen hídrico del chile cultivado con riego localizado y acolchado plástico. Estos procedimientos consistieron en la aplicación de dos métodos para el cálculo del consumo de agua y dos modalidades de colocación de la cintilla de riego. Los híbridos fueron Camino Real F1 (H₁), Montero (H₂) y Arista F1 (H₃); los métodos para el cálculo del consumo de agua fueron el coeficiente dual (R₁) y el coeficiente único (R₂) y las modalidades de colocación de la cintilla de riego fueron superficialmente (C₁) y enterrada (C₂) a una profundidad de 25 cm con relación a la superficie del terreno.

El enfoque del coeficiente único (R₂) para calcular la evapotranspiración del cultivo (ET_c) a partir de la evapotranspiración de referencia (ET₀), calculada con el método FAO Penman-Monteith combina los efectos de la transpiración del cultivo, y la evaporación del suelo en un solo coeficiente K_c, el cual integra las diferencias de estos dos tipos de flujo entre el cultivo y la superficie del cultivo de referencia (FAO, 1998):

ET_c= K_c*ET₀ 1)

En el enfoque del coeficiente dual (R₁), los efectos de la transpiración del cultivo y la evaporación del suelo se determinan por separado. Se aplican dos coeficientes: el coeficiente basal del cultivo (K_cb) para calcular la transpiración y el coeficiente de evaporación (K_e) para calcular la evaporación que ocurre desde la superficie del suelo (FAO, 1998):

Las láminas o dosis de riego se calcularon con el programa computacional DRIEGO, este determina las demandas de agua de los cultivos en línea y a tiempo real (Catalán et al., 2013). El monitoreo de la humedad del suelo se efectuó mediante un sensor de reflectometría en el dominio temporal (TDR), de la compañía IMKO previamente calibrado para medir la humedad a los 15, 30, 45, 60 y 70 cm de profundidad del suelo. Se realizaron cinco mediciones a los 48, 56, 76, 90 y 96 días después del trasplante.

En lo referente al sistema de riego, se instaló un sistema por goteo en la modalidad de cintilla tipo "T-Tape 5/8" modelo W0508-12-450-00-A", con separación entre goteros de 30 cm y gasto por gotero de 1 L h^-1. Luego se instaló el acolchado plástico de calibre 80, color negro con orificios a doble hilera, con una separación de 20 cm entre hileras y 30 cm entre plantas. El diseño experimental fue bloques completos al azar con cuatro bloques y un arreglo factorial 3 * 2 * 2, teniendo un total de 12 tratamientos. La unidad experimental consistió de una parcela de 6 m de largo por 4.5 m de ancho, en la cual se instalaron tres líneas regantes separadas a 1.5 m. Se establecieron dos hileras de plantas por línea regante para una densidad de 44 000 plantas por hectárea. El cultivo se estableció por trasplante (51 días después de la siembra).

La fertilización del cultivo se determinó con base en la capacidad de absorción de nutrimentos de las plantas por cada tonelada de fruto verde: 3 a 4 kg de nitrógeno, 0.7 a 1 kg de fósforo y 4 a 6 kg de potasio (Hegde, 1997; Lian et al., 1997; Castellanos et al., 2000; Azofeifa y Moreira, 2005). Se fertilizó para un rendimiento objetivo de 50 t ha^-1. El nitrógeno se dosificó en 16 fracciones iguales durante todo el ciclo del cultivo, el fósforo se aplicó junto con las primeras cinco fracciones de nitrógeno, hasta la etapa de floración. No se fertilizó con potasio por encontrarse disponible en cantidad suficiente en el suelo. La fertilización se inició a los 11 días después del trasplante a través del sistema de riego por goteo mediante un inyector Venturi.

Para el control de mosquita blanca (Bemisia spp.) y pulgón (Aphys spp.) se realizaron aplicaciones de Imidacloprid con una dosis de 1 L ha^-1. La araña roja (Tetranychus urticae) se controló con Abamectina, con una dosificación de 300 ml ha^-1. La prevención y control de la pudrición radicular (Phytophthora capsici) se efectuó con Mancozeb y Trichoderma harzianum, con dosis de 2.5 kg ha^-1 y 0.6 kg ha^-1 respectivamente.

Las variables respuesta de este estudio fueron: rendimiento total de fruto en verde (kg ha^-1); eficiencia de uso de agua (kg de fruto verde por m³ de agua utilizada); y calidad de frutos con referencia a su longitud, ancho y peso. El análisis estadístico se realizó con el paquete SAS (versión, 9.0), mediante análisis de varianza y pruebas de comparación de medias (Tukey, α= 0.05).

El rendimiento total de fruto en verde presentó diferencias altamente significativas (p≤ 0.01) para los factores "híbrido" y "consumo de agua"; el factor "colocación de cintilla" mostró diferencia significativa (p≤ 0.05) y ninguna de las interacciones mostró diferencias significativas. Los híbridos Camino Real (H₁) y Arista (H₃) superaron en 26 y 34% al rendimiento del híbrido Montero (H₂), respectivamente (Cuadro 3). En el factor "consumo de agua", el rendimiento correspondiente al coeficiente dual (R₁) resultó 15% superior con respecto al rendimiento logrado con el uso del coeficiente único para determinar las láminas o dosis de riego. Por su parte, la cintilla de riego enterrada (C₂) produjo un rendimiento promedio que superó 8% el rendimiento correspondiente a la colocación superficial de cintilla (C₁).

El rendimiento máximo se logró con el tratamiento H₃R₁C₂, el cual alcanzó las 49.6 t ha^-1, prácticamente igual al rendimiento objetivo de 50 t ha^-1 planteado en el presente estudio. Este tratamiento superó también 86% al rendimiento medio del estado de Coahuila y al de los estados con mayores rendimientos a nivel nacional (Financiera Rural, 2012).

Con respecto a la eficiencia de uso del agua (EUA), las respuestas del cultivo siguieron el mismo patrón que la variable rendimiento (Cuadro 3).

La Figura 1 muestra la variación del consumo diario de agua (ET_c) o dosis de riego calculadas y aplicadas en los tratamientos R₁ y R₂. Aun cuando los valores de ET_c para todo el ciclo resultaron similares en los dos tratamientos (87 cm para R₁ y 84 cm para R₂), su distribución fue distinta. Se estimaron valores mayores para R₂ en los primeros 50 días y valores mayores para R₁ durante el resto del ciclo del cultivo.

Los valores mayores de rendimiento y EUA del tratamiento R₁ sobre el R₂ se debieron a una mejor distribución de las láminas de riego calculadas con el coeficiente dual, las cuales cubrieron plenamente los requerimientos hídricos del cultivo en las etapas de floración y fructificación (Figura 1). La sobreestimación de ET_c por el coeficiente único en las primeras etapas del cultivo y su posterior subestimación fue también observada en el cultivo de cebolla por López et al. (2009). Esto ratifica la superioridad del enfoque del coeficiente dual sobre el coeficiente único o del coeficiente constante, generalmente utilizado en otros estudios para determinar evapotranspiración (Miranda et al., 2006; Yaghi et al., 2013), sobre todo cuando se utiliza información climática en tiempo real.

La Figura 2 ilustra la variación del contenido volumétrico de agua promedio en el perfil del suelo (0-70 cm), medido puntualmente durante los primeros 100 días después del trasplante (ddt), en cada uno de los tratamientos de riego. El valor de esta variable se mantuvo alrededor de 22 g cm^-3 en el tratamiento del consumo de agua con coeficiente dual (R₁), lo cual indica estabilidad o equilibrio entre las entradas (riego) y salidas (evapotranspiración) del balance de agua en el perfil del suelo. En contraste, en el tratamiento del consumo de agua con coeficiente único (R₂), el contenido de agua disminuyó por debajo de dicho valor a partir de los 56 ddt debido al riego deficitario impuesto por las menores láminas de riego aplicadas en este tratamiento después de los 50 ddt. Esta condición indujo un estrés hídrico al cultivo, lo cual fue reflejado por la menor EUA observada en el tratamiento R₂.

El uso de la cintilla enterrada incrementó significativamente el rendimiento y la EUA del cultivo. Esto se debió a una mejor distribución y disponibilidad del agua y los nutrimentos en el suelo en relación con la cintilla superficial, causas fundamentales citadas en otros estudios (Bhella y Wilcox, 1985; Ayars et al., 1999).

La longitud, ancho y peso del fruto presentaron diferencias altamente significativas (p≤ 0.01) en el factor "híbrido" (Cuadro 4). El híbrido Arista (H₃) presentó los mayores promedios de longitud, ancho y peso del fruto con valores promedio de 7.65 cm, 1.51 cm y 8.28 g respectivamente. Estos valores se encuentran dentro de los correspondientes rangos de 6.2-8.7 cm, 1.4-1.9 cm y 6.9-12.2 g reportados por Vásquez et al. (2010) para los valores promedio de longitud, ancho y peso del fruto de 19 variedades de chile serrano. El factor "consumo de agua" solamente mostró diferencia significativa (p≤ 0.05) en las variables longitud y peso de fruto. Por otra parte, la calidad del fruto no fue afectada por el factor "colocación de cintilla".

Tomando en cuenta el rendimiento logrado con el mejor tratamiento, se puede esperar un nivel importante de competitividad en la producción de chile serrano con la tecnología probada. En el período 2008-2012, el precio medio rural del chile fresco en la Región Lagunera fue de $3 500.00 por tonelada (SIAP, 2013). Este valor garantiza un margen de utilidad mínimo de $86 800.00 por hectárea, ya que podría destinarse hasta la mitad del rendimiento para cubrir los costos de producción, esta rentabilidad podría ser aún mayor si el sistema de riego se amortiza en varios ciclos de cultivo. La durabilidad del sistema, en gran medida depende de la calidad del agua y de un buen programa de mantenimiento (O'Brien et al., 1998; Lamm et al., 2002).

El uso de híbridos mejorados y el control del régimen hídrico mediante: el riego por goteo, acolchado plástico y el cálculo preciso de las demandas de agua fueron determinantes para lograr altos niveles de rendimiento, eficiencia de uso del agua y calidad del fruto en el cultivo del chile serrano. Los máximos niveles de rendimiento y eficiencia de uso del agua fueron de 49.6 t ha^-1 y 5.7 kg m^-2, estos se lograron con el híbrido Arista F1, el coeficiente dual para determinar el consumo de agua y la cintilla de riego enterrada.

Literatura citada

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