Introducción

La horticultura protegida es una alternativa para los productores dado que permite satisfacer los compromisos de muchos mercados, pues posibilita enfrentar los rigores del cambio climático y sus efectos; diversas variables ambientales (temperatura, humedad relativa, lluvia, luminosidad) y agronómicas (sustratos, riego, tutorado, poda, fertilizantes, plagas, enfermedades) pueden controlarse con mayor certeza ^[1], ^[2], ^[3]. La tecnología de producción en invernadero ha aumentado el rendimiento de pimiento por unidad de área^[4]; en este sentido, unos autores mencionan que la producción en invernadero puede llegar a 80 ton/ha ^[5], mientras que otros investigadores indican que el rendimiento bajo ambiente protegido oscila entre 30-150 ton/ha, mientras que a campo abierto varía entre 8-43 ton/ha ^[6].

En Costa Rica, el mercado nacional requiere principalmente un pimiento de forma cónica, con un peso entre 150 y 350 g, de color verde y rojo ^[7]. Para el mercado internacional, se demanda un pimiento de forma cuadrada o rectangular, de colores (principalmente rojo, amarillo y anaranjado), y de cuatro puntas ^[6]. En este país se cultiva principalmente el genotipo Nathalie F-1 (forma cónica); sin embargo, se cultiva también pimiento de forma cuadrada para el mercado interno, que se vende a un precio superior al que se obtiene con los tipos de pimiento cónico (J. E. Monge-Pérez, datos sin publicar), y el cual también se exporta a EEUU desde el año 2012 ^{[8 ]}.

El objetivo de este trabajo fue evaluar el rendimiento y la calidad de 15 genotipos de pimiento (Capsicum annuum L.), con frutos de forma cuadrada y rectangular, cultivados bajo condiciones de invernadero en Alajuela, Costa Rica.

Materiales y métodos

La investigación se realizó de julio de 2010 a abril de 2011, en la Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit Moreno (EEAFBM) de la Universidad de Costa Rica, situada a 10^o 1’ latitud Norte y 84^o 16’ longitud Oeste, en el distrito San José del cantón Central de la provincia de Alajuela, a una altitud de 883 msnm, con un promedio de precipitación anual de 1940 mm distribuidos de mayo a noviembre, y un promedio anual de temperatura de 22 ^oC. El ensayo se llevó a cabo en un invernadero modelo XR marca Richel (Francia), tipo multicapilla, de plástico, con ventilación cenital automática.

Se evaluó 15 genotiposhíbridos depimiento (Cuadro 1). El almácigo se sembró el 7 de julio del 2010. El trasplante se realizó el 19 de agosto de ese año, 43 días después de la siembra. Las plántulas se establecieron en sacos de 1 m de largo, 22 cm de ancho y 22 cm de altura, rellenos con sustrato inerte de fibra de coco molida. Se establecieron 12 hileras de 14 sacos cada una, con una longitud de 14 m cada hilera. La distancia entre hileras fue de 1,54 m, y la distancia entre plantas fue de 0,25 m, para una densidad de 25974 plantas/ha. El área total del ensayo fue de 258,72 m². El cultivo se manejó mediante poda española, que consistió en dejar las plantas a libre crecimiento.

Se trabajó con un sistema de riego por goteo para proporcionar a las plantas el agua y nutrientes. El método de aplicación fue mediante goteros con una descarga de 2,0 l/hora por planta. Se utilizó un dosificador (Dosatron) con una proporción de inyección de 1:64. La aplicación de las sales solubles se realizó los días lunes, miércoles y viernes a partir del primer día de trasplante.

La cosecha inició el 1° de noviembre de 2010 y finalizó el 14 de abril de 2011; se realizó un total de 20 cosechas en forma semanal, recolectando los frutos que mostraban al menos un 50 % de madurez.

Se utilizó un diseño experimental irrestricto al azar, con dos repeticiones por tratamiento. La unidad experimental estuvo constituida por dos sacos con cuatro plantas cada una, y la parcela útil estuvo constituida por las cuatro plantas ubicadas en la posición central de la misma.

Se determinó los días a inicio de cosecha, en días después del trasplante (ddt), registrando para cada uno de los genotipos la fecha desde el trasplante hasta que se cosechó el primer fruto con al menos un 50 % de madurez.

Los frutos cosechados se clasificaron de acuerdo a los parámetros de calidad descritos en el Cuadro 2. Se registró el número de frutos de cada categoría de calidad, y los mismos se pesaron con una balanza electrónica marca Ocony, modelo TH-I-EK, de 5000,0 ± 0,1 g de capacidad.

Se determinó el número de frutos por planta para cada categoría de calidad, realizando una sumatoria de los frutos obtenidos en las 20 cosechas.

El peso promedio de los frutos se determinó realizando una sumatoria del peso en gramos de todos los frutos registrados durante las 20 cosechas, y luego se dividió entre el número de frutos totales; esta variable se determinó para cada categoría de calidad del fruto.

El rendimiento se calculó a partir del peso de los frutos cosechados y de la densidad de siembra, para cada categoría de calidad del fruto. El rendimiento comercial se calculó sumando el peso de la producción de las categorías de primera y segunda calidad; el rendimiento total se obtuvo sumando el peso obtenido para las tres categorías de calidad.

Las variables de rendimiento se sometieron a un análisis de varianza, y se utilizó la prueba de Duncan (p ≤ 0,05) para confirmar o descartar diferencias significativas entre genotipos.

Resultados y discusión

En el Cuadro 3 se presentan los resultados obtenidos para los días a inicio de cosecha. Los dos genotipos con frutos de forma rectangular iniciaron la cosecha a los 83 ddt. Entre los pimientos con fruto de forma cuadrada, los genotipos MACR-103-07, Amarillo Americano, Oberon y Magno fueron más precoces (74 ddt) con respecto a los demás (83 ddt). Todos los frutos cosechados a los 74 ddt fueron de segunda calidad, y fue hasta los 83 ddt que se logró obtener frutos de primera calidad en todos los genotipos.

Varios investigadores, al evaluar siete genotipos de pimiento cuadrado en Colombia, a 2650 msnm, encontraron que el inicio de la cosecha sucedió entre 177-239 ddt ^[9]. En Argentina se evaluaron ocho cultivares de pimiento cuadrado y rectangular, y se encontró que la cosecha inició a los 96 ddt ^[10]. Otros autores, al evaluar 13 híbridos de pimiento cuadrado en invernadero en México, a 2240 msnm, encontraron que el inicio de cosecha sucedió entre los 91 y 118 ddt, y para el híbrido Magno esto sucedió a los 91 ddt ^[11]; sin embargo, en el presente trabajo dicho genotipo inició su cosecha a los 74 ddt, y todos los genotipos iniciaron su cosecha entre los 74 y 83 ddt. Probablemente estas diferencias con respecto a la edad del cultivo al inicio de la cosecha se deben principalmente a la mayor temperatura que se registra en la EEAFBM, en comparación a las condiciones en esos otros países.

En el Cuadro 4 se presentan los datos para elnúmero de frutos por planta, según la categoría de calidad. El genotipo XC-425 fue el más prolífico de todos, con 7,25 frutos/planta en la categoría de primera calidad, y con 12,63 frutos/planta en la categoría de segunda calidad.

Entre los genotipos con fruto de forma cuadrada, el genotipo MACR-103-07 obtuvo la mayor cantidad de frutos de primera calidad (5,63 frutos/planta), pero este resultado sólo fue estadísticamente superior al alcanzado por el genotipo MACR-101-07; entre los genotipos con frutos de color amarillo, el que produjo la mayor cantidad de frutos de primera calidad fue Vikingo (5,38 frutos/planta), aunque no presentó diferencias estadísticamente significativas con respecto a los otros (MACR-104-07, Oberon, y Amarillo Americano). Este resultado obtenido con Vikingo para la producción de frutos de primera calidad está dentro del rango encontrado para este genotipo en otro ensayo realizado en Costa Rica (entre 3,56 y 6,31 frutos/planta) ^[12].

Para efectos comerciales, la cantidad de frutos de primera calidad es la variable más importante, dado que esta hortaliza se comercializa en Costa Rica por unidad, y no por peso. Además, los frutos de primera calidad se venden a un precio superior que los de segunda calidad (J. E. Monge-Pérez, datos sin publicar).

La producción de frutos de primera calidad pudo ser afectada por las condiciones extremas de alta temperatura durante el día y baja humedad relativa durante la noche, especialmente desde diciembre de 2010 hasta marzo de 2011(época seca), lo que afectó la calidad de los frutos, y aumentó el número de frutos de las categorías de segunda calidad y de rechazo, debido a la alta incidencia de manchas por quema de sol y de cicatrices en el fruto.

No se presentaron diferencias significativas entre los genotipos para la variable número de frutos de categoría de rechazo por planta. Algunas de las fisiopatías encontradas en estos frutos fueron deformidad, daño por larvas, y pudrición en la cáscara. Una de las principales razones por las que se pueden presentar frutos de rechazo es por un nivel deficiente de humedad en el sustrato; el fruto es un órgano altamente demandante de agua, y cuando se presenta un estrés hídrico, con frecuencia aparecen problemas como deformaciones, lesiones en la pared del fruto por deshidratación y pudrición apical ^[13].

Según diferentes investigadores, al utilizar una densidad de siembra entre 1,56 - 4,0 plantas/m², el número total de frutos de pimiento por planta puede variar entre 3,7 y 38,50, y el número de frutos comerciales por planta puede variar entre 9,67 y 53,0 ^[14], ^[15], ^[16], ^[17], ^[18], ^[19], ^[20], ^[21], ^[12], ^[22], ^[13], ^[23], ^[24], ^[25], ^[26], ^[27]. Los resultados obtenidos en el presente trabajo concuerdan con estos datos.

Unos investigadores, al evaluar 36 genotipos de pimiento, encontraron que el número de frutos comercializables por planta varió entre 10,8 para los genotipos de frutos grandes (diámetro ˃64 mm), y 20,0 para los genotipos de frutos pequeños (diámetro ≤ 64 mm), lo que enfatiza la importancia del tamaño del fruto de cada variedad sobre la variable número de frutos por planta ^[25].

Otros autores obtuvieron una producción total para el genotipo Magno de 6,13 frutos/planta, y para el genotipo Oberon de 6,75 frutos/planta ^{[24 ]}, mientras que en otra investigación se encontró que la producción total para el Magno, a una densidad de 6,0 plantas/m², fue de 8,8 frutos/planta ^[11]; en el presente trabajo se obtuvo una mayor producción total de frutos por planta para ambos genotipos.

En un ensayo en Costa Rica, al evaluar el pimiento Amarillo Americano en la EEAFBM a una densidad de 1,56 plantas/m², se obtuvo un total de 15,5 frutos/planta (5,4 de primera calidad, 7,1 de segunda calidad y 3,2 de rechazo) ^[13]; en el presente trabajo se obtuvo un menor número de frutos de primera calidad por planta (3,88), probablemente debido a que se utilizó una mayor densidad de siembra.

En el Cuadro 5 se presentan los valores del peso promedio del fruto, según la categoría de calidad. El mayor peso promedio del fruto de primera calidad lo obtuvo el genotipo Estrella (243,45 g), el cual se caracteriza por frutos con una longitud de 11,92 cm ^[27], lo cual se considera un valor alto en comparación a los demás genotipos. Por otra parte, el genotipo Amarillo Americano presentó el menor valor en dicha categoría (171,15 g), lo cual está asociado a que sus frutos presentan una longitud de 7,95 cm y un ancho de 7,67 cm, que son valores bajos en comparación a los demás genotipos evaluados ^[27]. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los genotipos para la primera calidad. Es importante destacar que, aunque el híbrido Estrella (fruto de forma rectangular) produjo los frutos de primera calidad de mayor peso, también fue uno de los genotipos que produjo la menor cantidad de frutos de dicha categoría de calidad (3,38 frutos/planta). Entre los genotipos con frutos de forma cuadrada, el mayor peso promedio del fruto de primera calidad lo obtuvo MACR-105-07 (239,70 g).

El genotipo Estrella obtuvo el mayor peso promedio del fruto de segunda calidad (188,35 g), y fue estadísticamente diferente de todos los demás genotipos, a excepción de XPPAD-169.

En pimientos con frutos de forma cuadrada y rectangular, se tienen informes de que el peso promedio del fruto puede variar entre 61,1 y 323,0 g ^[14], ^[15], ^[16], ^[17], ^[18], ^[27], ^[28], ^[29], ^[30], ^[12], ^[11], ^[22], ^[23], ^[24], ^[31], ^[32], ^[25], ^[33], ^[26]. Los resultados obtenidos en el presente trabajo coinciden con estos datos.

En un ensayo se obtuvo un peso promedio del fruto para el genotipo Magno de 187,06 g, y para Oberon de 192,53 g ^[24]; por el contrario, en el presente trabajo el Magno tuvo un peso promedio del fruto mayor que el obtenido por Oberon, para los frutos de primera calidad.

Varios investigadores encontraron que el peso promedio del fruto para el genotipo Magno fue de 114,5 g ^[11], lo cual es muy bajo en comparación con lo obtenido en el presente ensayo (204,10 g y 154,05 g, para primera y segunda calidad, respectivamente); probablemente esto se produjo debido a la alta densidad de siembra utilizada por dichos autores (6,0 plantas/m²).

En una evaluación en Costa Rica con el pimiento Amarillo Americano en la EEAFBM, se encontró un peso promedio del fruto de 179,4 g en la calidad de primera, 146,5 g en la calidad de segunda, y 100,7 g en la calidad de rechazo ^[13]; estos valores fueron muy similares a los obtenidos en la presente investigación.

En el Cuadro 6 se presentan los resultados de rendimiento comercial y total para cada uno de los genotipos evaluados.

El genotipo XC-425 obtuvo el mayor rendimiento total (90,45 ton/ha), el cual fue estadísticamente superior a todos los demás; Vikingo obtuvo el segundo mejor rendimiento total (83,65 ton/ha). Además, el genotipo XC-425 también obtuvo el mayor rendimiento comercial (77,34 ton/ha), aunque no fue significativamente diferente del resultado obtenido por otros nueve genotipos; dicho híbrido mostró el mayor número de frutos por planta de primera y segunda calidad, lo que explica estos buenos resultados. Entre los genotipos con frutos de forma cuadrada, Vikingo obtuvo el mayor rendimiento comercial (75,37 ton/ha); este resultado es ligeramente superior al obtenido para esta variable con este híbrido en otro ensayo en Costa Rica (entre 47,60 y 73,80 ton/ha) ^[12].

Es muy probable que la producción haya sido afectada por la humedad relativa y la temperatura. La humedad relativa diurna se mantuvo cerca del 40 % en los últimos tres meses de cosecha (época seca), pero lo ideal es que se mantenga cercana al 60 %, como se presentó en los meses de agosto a diciembre 2010, para no causar aborto de flores y afectación del follaje ^[6]. Por otra parte, la temperatura óptima para lograr una buena fructificación en pimiento es de 22-28 ºC durante el día, y de 16-18 °C durante la noche; a medida que las temperaturas se alejan de estos valores, el rendimiento disminuye ^[13]. Por lo tanto, la alta radiación típica en la EEAFBM (valor promedio cercano a 800 µM/m²s), y temperaturas máximas de 33 a 35 ºC, con picos de hasta 37 °C en el interior del invernadero, probablemente afectaron la producción de pimiento ^[13]. Otro factor que impidió la obtención de rendimientos mayores fue la forma de aplicar las sales nutritivas (tres veces por semana), pues lo mejor es aplicar solución nutritiva todos los días.

Según diversas investigaciones, el rendimiento total en pimiento al utilizar una densidad de siembra entre 1,56 - 4,0 plantas/m², puede variar entre 13,7 y 108,4 ton/ha ^[16], ^[17], ^[18], ^[27], ^[28], ^[10], ^[19], ^[34], ^[21], ^[35], ^[12], ^[9], ^[24], ^[31], ^[32], ^[36], ^[33], ^[26], ^[27]. Los resultados obtenidos en la presente investigación concuerdan con estos datos.

Por otra parte, varios investigadores han encontrado que el rendimiento comercial en pimiento, al utilizar una densidad de siembra entre 1,56 - 4,0 plantas/m², puede variar entre 10,28 y 171,8 ton/ha ^[15], ^[10], ^[37], ^[20], ^[34], ^[21], ^[29], ^[22], ^[23], ^[25], ^[26], ^[27], por lo que también los datos obtenidos en el presente trabajo son concordantes con lo informado en la literatura.

Varios investigadores obtuvieron un rendimiento total para el genotipo Magno de 53,9 ton/ha, y para Oberon de 67,1 ton/ha ^[24], y estos valores son similares a los resultados obtenidos en el presente trabajo para dichos genotipos (63,64 y 69,23 ton/ha, respectivamente). En otro ensayo se encontró que el rendimiento total para el genotipo Magno fue de 57,49 ton/ha ^[11], lo que también se acerca a los datos obtenidos en la presente investigación.

En un ensayo en Costa Rica, se evaluó el pimiento Amarillo Americano en la EEAFBM, a una densidad de 1,56 plantas/m², y se encontró un rendimiento comercial de 31,5 ton/ha ^[13], mientras que en el presente trabajo el rendimiento comercial obtenido con ese genotipo fue mucho mayor (55,85 ton/ha); probablemente esta diferencia se debe a la mayor densidad de siembra utilizada en esta investigación.

Conclusiones y recomendaciones

La caracterización agronómica de genotipos de plantas es un proceso necesario para generar información relevante para los productores y fitomejoradores. Con estos datos, el productor puede tomar mejores decisiones con respecto a cuál genotipo sembrar, según el mercado al que se quiere dirigir la producción, el rendimiento esperado, y la calidad requerida.

Los datos generados en esta investigación deben tomarse como preliminares, por lo que se recomienda evaluar estos genotipos bajo otras condiciones ambientales, con el fin de tener un mejor criterio en cuanto al comportamiento productivo de los mismos. También se recomienda aumentar el número de repeticiones por genotipo en futuras investigaciones.

Las condiciones de alta temperatura durante el día, y de baja humedad relativa, probablemente incidieron en la calidad de los frutos, provocando un aumento en la cantidad de frutos de calidad de segunda y de rechazo, en relación a los de primera calidad.

Los genotipos que presentaron un mayor número de frutos de primera calidad por planta fueron XC-425, MACR-103-07 y Vikingo (7,25; 5,63; y 5,38, respectivamente). Los genotipos que produjeron el mayor rendimiento comercial fueron XC-425 y Vikingo (77,34 y 75,37 ton/ha, respectivamente). Por lo tanto, estos genotipos fueron los que presentaron el mejor comportamiento en las condiciones de esta investigación.