*Dirección para correspondencia
Resumen
]]> Fertirriego en el rendimiento de híbridos de tomate producidos en invernadero. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de diferentes programas de fertirriego, sobre la producción de híbridos de tomate en invernadero. De octubre 2008 a marzo 2009, se sembraron dos híbridos de tomate (FB-17 y DRD-8108) en invernadero en la Estación Experimental Agrícola Fabio ]]>
Palabras clave: ]]>
Abstract
Fertigation and yield of tomato hybrids growing in a greenhouse. The ]]>
]]> Key words: Fertilization, vegetable, protected environment.
Introducción
La necesidad de incrementar la producción hortícola en un contexto de escasa superficie cultivable, climas adversos y agotamiento del recurso agua, ha llevado a considerar como opción tecnológica la producción intensiva en invernaderos (Sánchez 2004). Costa Rica reporta 684 unidades de ]]>
El tomate ( Lycopersicum esculentum) en Costa Rica y en el mundo es una de las hortalizas que con mayor frecuencia se siembra en invernadero (Caravaca 2008). La siembra de este cultivo es una de las más globalizadas, avanzadas e innovadoras de la industria hortícola (Costa y Heuvelink 2006). La alta demanda en los mercados y su valor comercial, además de la posibilidad de sembrar en épocas con condiciones climáticas desfavorables, justifican la importante inversión que supone el desarrollo de proyectos de este tipo bajo ambiente protegido (Cook y Calvin 2005).
Un buen manejo de la nutrición mineral es fundamental pues determina en gran medida la capacidad productiva de la planta de tomate (Snyder 2006). Por lo general muchos de los híbridos sembrados comercialmente en el país presentan buena adaptación, un excelente comportamiento y un alto potencial de rendimiento, no obstante, son muy demandantes de nutrimentos, por lo que un buen diseño y ajuste de la fertilización en tomate es ]]>
El fertirriego garantiza un suministro de nutrimentos directamente en el bulbo de humedecimiento, sitio donde se encuentra el mayor volumen de raíces absorbentes (Imas 2009). Esto favorece la eficiencia en el uso del agua y los fertilizantes, lo que mejora su distribución y localización. Si se emplea este recurso en ]]> et al. 1999).
El fertirriego es una técnica exitosa; no obstante existen ]]> et al. (2002). La duda surge para el productor cuando tiene ante sí diferentes programas de fertirriego para un mismo cultivo y creados con diferentes estrategias, sean estas experiencias previas (propias o de terceros), diseños a partir de curvas de absorción o recomendaciones literarias.
]]> Este trabajo se planteó con el objetivo de evaluar el efecto de tres programas de fertirriego, sobre la producción de híbridos de tomate en invernadero.
Materiales y Métodos
]]> Se evaluó el efecto de tres programas de fertirriego: Tratamiento de literatura (LIT), tratamiento de curvas de absorción (CA) y tratamiento de ajuste (AJU), sobre el comportamiento agronómico de los híbridos FB-17 (Universidad de Costa Rica) y DRD-8108 (De Ruiter Seeds). El trabajo se realizó en un invernadero multicapilla del Programa de Hortalizas de la Estación Experimental Agrícola Fabio ]]>
Para el diseño de los programas de fertirriego se siguió la siguiente metodología:
]]> Literatura (LIT)
Se recopiló información sobre requerimientos nutricionales y curvas de absorción en tomate en invernadero que reporta la literatura y aquellos sitios confiables de la red Internet (Cuadro 1). ]]>
Para definir el requerimiento final que se adoptó para el tratamiento de literatura (LIT), se determinó el promedio y la mediana a partir de las distintas fuentes consultadas (Cuadro 1). Se decidió trabajar con la mediana en lugar del promedio, porque la primera descarta los valores con mayor desviación. Para uniformar las demandas nutricionales se determinó el elemento requerido para producir una tonelada de cosecha. Esos valores se multiplicaron por 180 considerando ese valor como el rendimiento esperado en t/ha en condiciones de invernadero tanto para el híbrido FB-17 como para el DRD-8108.
Curvas de Absorción (CA)
En un trabajo previo (Quesada y Bertsch 2009), se desarrolló la curva de absorción del híbrido FB-17 en una plantación comercial de tomate localizada en San Isidro de Heredia, Costa Rica. Cada quince días y a lo largo de todo el ciclo del cultivo se tomaron tres plantas por muestreo y se seccionaron en raíz, parte aérea (tallo, hoja y flor) y fruto. Las muestras se secaron en el laboratorio de la EEAFBM y se enviaron al Laboratorio de Suelos y Foliares (LSF) del Centro de Investigaciones Agronómicas (CIA) de la Universidad de Costa Rica, en donde se realizó la determinación de la concentración y absorción de nutrimentos. Luego se calculó el peso seco acumulado (kg/ha) por tejido. Relacionando ambas informaciones se estimó la absorción por la planta de los elementos N, P, K, Ca, Mg y S; además se calculó la extracción de los nutrimentos considerando una densidad de siembra de 19230 plantas/ha y un rendimiento estimado de 162 toneladas de fruto por hectárea. Cada nutrimento se graficó colocando los kg de nutriente por tejido/ha contra el tiempo. El tratamiento de curva de absorción (CA) consistió en el seguimiento riguroso de esta curva de absorción generada.
En el caso del híbrido de tomate DRD-8108 no se realizó una curva de absorción de nutrimentos como tal, pero se obtuvo la información a partir del trabajo de Alfaro (2007)4 que elaboró un programa de fertirriego para este híbrido basado en requisitos de extracción del tomate en diferentes fases fenológicas del cultivo. Esto permitió definir los requerimientos nutricionales de ese híbrido por etapa; se consideró como óptima la distribución porcentual de los nutrimentos que se obtuvo a partir de la curva de absorción del híbrido FB-17, por lo que se siguió el mismo patrón de distribución porcentual en el híbrido DRD-8108.
En el Cuadro 2 se resumen los requerimientos de absorción de ambos híbridos.
Ajuste (AJU)
El tratamiento de ajuste (AJU) se planteó para poder manejar con flexibilidad cambios en la estrategia de fertilización de acuerdo con el comportamiento en campo que se iba observando en la planta. Práctica común del productor es el realizar ajustes en la fertilización a través de las diferentes etapas fenológicas del cultivo para potenciar el desarrollo de la planta y/o corregir deficiencias nutricionales. Para generar este tratamiento se consideró tanto la información recopilada en la literatura (LIT) como la que se obtuvo a partir de la curva de absorción elaborada (CA). Para cada elemento se incluyeron criterios específicos y se decidió utilizar una única cantidad para ambos híbridos. Como punto de partida se promediaron los requerimientos de los tratamientos LIT y CA (híbrido FB-17) para definir la cantidad de nutrimentos a suministrar en este tratamiento para los dos híbridos en estudio (Cuadro 3). En la Figura 1 (a y b) se muestra en términos porcentuales la manera como finalmente fue distribuido, a lo largo del ciclo, el requerimiento de los elementos N, P, K, Ca y Mg a lo largo del ciclo en los tres tratamientos.
Definidas las estrategias de fertilización, la fase de invernadero se desarrolló en el periodo comprendido del 30 de setiembre del 2008 (fecha del trasplante) al 13 de abril del 2009. La distancia entre plantas fue de 0,25 m en el sistema “tres bolillo” y entre hileras de 1,6 m. Bajo este sistema se manejaron 2,5 ejes productivos por metro cuadrado.
]]>
La siembra se realizó directamente sobre el suelo del invernadero, previa desinfección con Butrol 31,5 EC (TCMTB, fungicida-bactericida de amplio espectro) a una concentración de 1 ml/m2. El suelo del invernadero de la EEAFBM es un inceptisol clasificado taxonómicamente como Typic “Andic” Plagganthrepts, con características de andisol en los horizontes inferiores. El análisis químico de este suelo se reporta en el Cuadro 4.
El manejo agronómico empleado es el que convencionalmente se utiliza en el Programa de Hortalizas de la EEAFBM en condiciones de invernadero. Este se basó en el mantenimiento a un eje de la planta, con deshijas y deshojas continuas realizadas semanalmente. Para las labores de fitoprotección se aplicaron insecticidas (Acefato, Imidacloprid, Endosulfan, Abamectina; Deltametrina, Tiametoxan) y fungicidas (Captan, Metalaxil, Policúpricos + Mancozeb, Triadimefon, Azoxistrobina, Azufre) según fue necesario, en rotación y con productos específicos autorizados para tomate, cumpliendo con las normativas sobre BPA. El tutorado se hizo enredando el tallo de la planta al hilo de conducción aéreo; se siguió la práctica de cuelgue y descuelgue para manejar adecuadamente la altura de la planta y facilitar las labores de cultivo. Se hicieron aplicaciones foliares de microelementos (B, Zn, Fe, Mn, Cu, Mo) quincenalmente, igual para todos los tratamientos.
El riego se realizó en forma diaria conforme a los requerimientos de la planta (Kc) y a las condiciones del ambiente (Cuadro 5); se empleó un sistema presurizado utilizando poliducto, pajillas y goteros. La descarga promedio de los goteros fue de 2,26 L/h y el coeficiente de uniformidad del sistema estuvo cercano al 93%.
Los nutrimentos se suministraron mediante el sistema de riego; cada dos días durante 180 días para los tratamientos LIT y AJU y cada dos días durante 130 días para el tratamiento CA. En todos los casos se preparó la solución concentrada de fertilizante correspondiente a la demanda nutricional específica para ese día de acuerdo con el ciclo fenológico del cultivo y el tratamiento respectivo. Para evitar problemas por incompatibilidad de fertilizantes, se manejaron dos soluciones; una conformada por los nitratos de calcio, potasio y amonio, y cloruros de calcio y potasio. La otra solución contenía fosfato monoamónico y sulfato de magnesio. Para la aplicación del fertirriego se utilizó un inyector dosificador hidraúlico (Dosatron) para garantizar una distribución uniforme del fertilizante. Mediante llaves de paso manuales colocadas al inicio del poliducto en cada hilera de cultivo, se controló que la solución nutritiva de un tratamiento no se aplicara en un tratamiento que no fuera el correspondiente. Entre cada tratamiento se dio un tiempo de riego de un minuto para efectuar el lavado de la tubería y evitar el traslape de soluciones nutritivas. Los tiempos de duración del fertirriego se definieron para poder suministrar toda la solución nutritiva correspondiente y que además se ajustara a la necesidad hídrica del cultivo.
El diseño experimental utilizado fue un bifactorial (2x3) con arreglo en parcelas divididas y cuatro repeticiones. La parcela principal (factor A) fue el tratamiento de fertilización y la subparcela (factor B) el híbrido. Cada repetición estuvo conformada por 216 plantas para un total de 864 plantas. El área total del ensayo fue de 345 m2. La unidad experimental fue una parcela de 28,8 m2 que estuvo conformada por 36 plantas de cada uno de los híbridos para un total de 72 plantas por unidad experimental. En total se trabajó con 23 grados de libertad.
Para cada uno de los tratamientos y de los híbridos en evaluación, durante veintiocho cosechas, se cuantificó el rendimiento comercial, dado por el número y peso de frutos de primera (≥ 200 g por fruto), segunda (≥ 120 a 200 g por fruto) y tercera categoría (< 120 g por fruto), además de la categoría de rechazo (deformaciones, pudrición apical, estrellado y enfermo). Para el análisis estadístico de los datos se realizó un análisis de varianza; la prueba de comparación de medias de los tratamientos se realizó mediante la prueba LSD Fisher. Para ello se emplearon los paquetes estadísticos InfoStat 2002 y Statistica 2001.
Resultados y Discusión
Las diferencias entre los tratamientos no sólo se atribuyen al aporte en sí de cada uno de los elementos (cantidad) sino también al momento del ciclo fenológico del cultivo en que se suministraron (Figura 1a, 1b). En relación con la cantidad, el tratamiento CA fue el de mayor aporte de N, Ca y Mg, mientras que el tratamiento LIT demandó más P y K. El consumo del tratamiento AJU siempre estuvo entre los otros dos tratamientos, aunque para el N y K la demanda fue más cercana al LIT, mientras que para el P, Ca y Mg la demanda fue intermedia a la de los tratamientos LIT y CA.
Si se analiza desde el punto de vista de la distribución porcentual, también son notables las diferencias entre tratamientos para los elementos N, P y K puesto que hay una alternancia clara a lo largo del ciclo relacionada con el aporte porcentual de los distintos tratamientos; sin embargo se apreció una tendencia de un mayor aporte porcentual del tratamiento LIT al inicio y al final del ciclo, mientras que al intermedio del ciclo, predominó la demanda del tratamiento CA. Sólo en pocas ocasiones el tratamiento AJU fue el de mayor fertilización porcentual.
Rendimiento comercial categorías primera, segunda y tercera
El rendimiento en el cultivo de tomate está dado por el número y peso del fruto en sus distintas categorías, sin embargo, la retribución económica está determinada por el peso. Las frutas se clasifican en primera, segunda y tercera, según los criterios de peso establecidos por el mercado (Caravaca 2008). Si bien esta categorización está en función del peso de la fruta, no descarta aspectos de calidad (forma, apariencia, firmeza) y sanidad de la cosecha (Cerdas y Montero 2002).
Número de frutos
El número de frutos comerciales y su distribución para los híbridos FB-17 y DRD-8108 en las categorías de mayor importancia económica, se presentan en el Cuadro 6 y la Figura 2.
Hay una marcada diferencia estadística en el número de frutos de primera y segunda categoría (Figura 2), que favorece al híbrido DRD-8108 sobre el FB-17. Sin embargo, no hay un efecto de los tres planes de fertilización evaluados sobre la cantidad de frutos en ninguno de los híbridos.
El material DRD-8108 produjo mayor porcentaje de frutos de primera categoría al compararlo con el híbrido FB-17; este último tuvo más de 60% de fruta de tercera categoría en los tres tratamientos, que es la que menor retribución económica genera. Pese a esto el híbrido FB-17 produjo estadísticamente más número de frutos totales que el híbrido DRD-8108, aunque el número de frutos por planta solo diferencia el tratamiento AJU del híbrido FB-17 del tratamiento CA del híbrido DRD-8108.
Peso (kg) de frutos
El peso y la distribución porcentual de frutos de tomate en sus categorías comerciales se muestran en el Cuadro 7 y Figura 3. ]]>
Nuevamente el híbrido ]]>
Aún cuando se utilizaron diferentes dosis y épocas de aplicación del fertilizante, desde el punto de vista del rendimiento comercial (número y peso de frutos), los planes de fertilización no mostraron diferencias estadísticas entre tratamientos. Una de las principales razones pudo ser la capacidad de ]]>
Es probable que si esta investigación se hubiera desarrollado utilizando sustratos inertes como medio de cultivo en lugar de la siembra directa en el suelo mineral, se hubiera observado mayor diferenciación de los planes de fertilización. Esto porque los sustratos, al no poseer un complejo coloidal como tal, ]]> et al. (2007) y Marín et al. (2008) en experimentos similares, no mostraron diferencias significativas en el rendimiento ]]>
Debe considerarse que la elaboración de una curva de absorción implica tiempo y un costo económico considerable, pero la información que se recaba de ella es de suma importancia. Como muestra, a partir de lo indicado por la curva de absorción, se decidió no fertilizar después de los ]]>
Respecto al efecto ]]>
]]> Fue notoria la gran cantidad de fruta de tercera categoría en el híbrido FB-17 y su bajo rendimiento. Si bien este material aún está en fase experimental, otras experiencias realizadas con anterioridad en fincas comerciales habían arrojado en todos los casos rendimientos superiores a 100 t/ha. Además en la elaboración previa de la curva de ]]> Cuadro 6).
Si bien el rendimiento supera el promedio nacional de producción de tomate a campo abierto que reporta SEPSA (2011) y que se sitúa entre 65 a 70 t/ha en los últimos ]]> Cuadro 8), no llega a alcanzar el mínimo esperado para invernadero que es de 100 t/ha, ni mucho menos el promedio nacional para invernadero que es próximo a 150 t/ha (Caravaca 2008).
Varios factores influyeron para no poder lograr un rendimiento superior. El más determinante de ellos fue la temperatura que se registró al interior del invernadero (Cuadro 5). Según Gómez et al. (2000), los procesos esenciales para una óptima fructificación son la producción de polen viable, la transferencia de polen al estigma, la germinación del grano de polen, el crecimiento del tubo polínico y la unión del gameto masculino con el óvulo viable, todos procesos termosensibles.
La alta radiación típica en la zona, con un promedio de 990 μM/m2s y temperaturas máximas cercanas a 33-34ºC en el interior del invernadero de la EEAFBM, afectaron severamente la producción. Nicola et al. (2009) informan que la temperatura óptima para un desarrollo vigoroso del cultivo de tomate y una buena fructificación varía entre 20 y 27ºC. Naika et al. citados por Nicola et al. (2009), indican que temperaturas nocturnas inferiores a 18ºC pueden provocar aborto de frutos, lo que en algún momento se presentó en el invernadero especialmente en los meses de diciembre, enero, febrero y marzo, con mínimas que variaron entre 16 y 17°C.
Ligado al aumento de la temperatura en un invernadero está la reducción de la humedad relativa. Idealmente, el invernadero debería mantenerse a una humedad relativa de 60 a 70% (Snyder 2006) o al menos cercana a 50%. Sin embargo en el invernadero de la EEAFBM la humedad relativa registraba con frecuencia valores por debajo del 30%, especialmente en los meses de la época seca (Cuadro 5); la falta de equipamiento del invernadero (pantalla térmica, destratificadores de aire, micro-nebulizadores independientes del sistema de riego principal) impide una correcta regulación del clima interno. Esto favorece el desecamiento de la hoja de la planta, el cierre estomático y se afecta la producción. A pesar del uso de un sistema de micro-nebulización (fogg system), no se logró modificar favorablemente ni la temperatura ni la humedad relativa al interior del invernadero. Lo anterior debido a que la presión del sistema de riego no fue lo suficientemente elevada para lograr una gota realmente fina que lograra el objetivo de reducir el calor y enfriar el invernadero.
Una limitante adicional que desfavoreció el rendimiento obtenido fue la dificultad para realizar una efectiva polinización. Ocasionalmente con movimientos manuales en el sistema de tutorado se promovía la polinización, sin embargo esta práctica no es tan eficiente como la que pueden realizar agentes polinizadores o el uso de vibradores eléctricos.
Al no alcanzarse los niveles de producción estimados, la fertilización efectuada bajo cualquiera de los sistemas resultó abundante y no se llegaron a producir situaciones limitantes que pudieran haber expresado diferencias más claras en el rendimiento.
Frutos no comerciales
La retribución económica de la actividad tomatera en invernaderos de alta tecnología se restringe cuando un porcentaje mayor al 5% del total de la producción cae dentro de la categoría rechazo5; es el caso de frutos con pudrición apical, deformación y fruta estrellada (Cuadro 9).
]]>
