689SEP 2011, VOL. 36 N 9

EVALUACIN DE SOLUCIONES NUTRITIVAS ORGNICAS EN LA PRODUCCIN DE TOMATE EN INVERNADERO

Pablo Preciado Rangel, Manuel Fortis Hernndez, Jos Luis Garca-Hernndez, Edgar Rueda Puente, Juan Ramn Esparza Rivera, Alfredo Lara Herrera, Miguel ngel Segura Castruita y Jorge Orozco Vidal

RESUMEN

El objetivo del presente estudio fue evaluar la factibilidad del uso de algunas soluciones orgnicas como fuente de nutrientes para tomate (Lycopersicum esculentum Mill) producido en in-vernadero, y el rendimiento y calidad de los frutos. Se compara-ron cuatro tratamientos: solucin nutritiva inorgnica (Steiner), t de compost, t de vermicompost y lixiviado de vermicompost. Las variables evaluadas fueron: a) rendimiento, b) calidad del fruto (dimetro polar, ecuatorial y slidos solubles), c) conteni-do de nitrgeno foliar y en el extracto celular de pecolos, y d) contenido relativo de clorofila. Los resultados mostraron dife-rencias significativas en todas las variables evaluadas. Con la

fertilizacin inorgnica se obtuvieron los mayores contenidos de N foliar y N-NO3- en el extracto celular de pecolos, conte-nido de clorofila, as como un mayor rendimiento de frutos de tomate; sin embargo, se presentaron menores valores de slidos solubles, con respecto a los obtenidos con los tratamientos de fertilizacin orgnica. Dentro de los tratamientos de fertilizacin orgnica, el t de vermicompost sobresali con un mayor rendi-miento de fruto. Los resultados sugieren que el t de vermicom-post puede representar una alternativa ambientalmente amigable respecto al uso de soluciones nutritivas convencionales en la produccin de tomate en invernadero.

Introduccin

La produccin de cultivos hortcolas en condiciones pro-tegidas y el uso de sistemas hidropnicos han permitido incrementos en rendimientos y calidad de frutos, al propi-ciar un ambiente poco restric-tivo facilitando el crecimiento y desarrollo de especies hort-colas. En estos sistemas de produccin intensiva la fertili-zacin se realiza por medio de una solucin nutritiva que se elabora con fertilizantes de alta solubilidad, generalmente importados, lo que incrementa significativamente los costos

PALABRAS CLAVE / Fertilizacin Orgnica / Lycopersicum esculentum / Nutricin Vegetal /Recibido: 07/07/2011. Modificado: 31/08/2011. Aceptado: 01/09/2011.

Pablo Preciado Rangel. Ingenie-ro Agrnomo y M.Cs. en Sue-los, Universidad Autnoma Agraria Antonio Narro (UAA-AN), Mxico. Doctor en Cien-cias en Edafologa, Colegio de Postgraduados (COLPOS), M-xico. Profesor Investigador, Instituto Tecnolgico de Torre-n (ITT), Mxico. Direccin: Carretera Torren- San Pedro Km 7.5, Ejido Ana. Torren Coahuila, Mxico. C.P. 27170. e-mail: ppreciador@yahoo.com.mx.

Manuel Fortis Hernndez. Doc-tor en Ciencias en Manejo Sustentable de los Recursos Naturales, Universidad Jurez del Estado de Durango (UJED), Mxico. Profesor In-vestigador, ITT, Mxico.

Jos Luis Garca-Hernndez. Doctor en Ciencias en el Uso, Manejo y Preservacin de los Recursos Naturales, Centro de Investigaciones Biolgicas del Noroeste (CIBNOR), Mxico. Profesor Investigador, UJED, Mxico.

de produccin (Muoz, 2004). En general, el tomate (Lyco-persicum esculemtum Mill.), recibe altas dosis de fertili-zantes, especialmente nitroge-nados (Armenta et al., 2001), los cuales han probado afectar negativamente al medio am-biente (Gallardo et al., 2009). Estos problemas han impulsa-do la bsqueda de alternativas de fertilizacin sustentables que, adems de suplir los re-querimientos nutrimentales de los cultivos, no afecten signi-ficativamente el rendimiento y la calidad de los frutos (Nieto et al., 2002). Una alternativa para satisfacer la demanda

nutricional de los cultivos, adems de disminuir los cos-tos y la dependencia de los fertilizantes sintticos, es la utilizacin de algunos mate-riales orgnicos lquidos como extracto lquido de estircol (Capuln et al., 2005; 2007), lixiviado de compost o vermi-compost (Jarecki y Voroney, 2005; Garca et al., 2008), t de compost (Hargreaves et al., 2008; 2009; Ochoa et al., 2009) y t de vermicompost (Pant et al., 2009). Estas solu-ciones pueden ser aplicadas en sistemas de riego presuri-zado, lo cual las hace utiliza-bles en sistemas de produc-

cin a gran escala, adems de que se promueve el reciclaje de residuos orgnicos (Rippy et al., 2004). Bajo esta pers-pectiva, el objetivo del pre-sente trabajo fue evaluar el efecto de soluciones nutritivas orgnicas sobre el rendimien-to y la calidad de tomate pro-ducido en invernadero.

Materiales y Mtodos

El estudio fue establecido bajo condiciones de invernade-ro con enfriamiento automti-co, en el Instituto Tecnolgico de Torren, Mxico, localizado entre 2430' y 27N, y entre

Edgar Omar Rueda Puente. Doctor en Ciencias en el Uso, Manejo y Preservacin de los Recursos Naturales, CIBNOR, Mxico. Profesor Investigador, Universidad de Sonora, Mxi-co.

Juan Ramn Esparza Rivera. Ph.D. en Ciencias de los Ali-mentos y Nutricin Humana. Colorado State University, EEUU. Profesor Investigador, UJED; Mxico.

Alfredo Lara Herrera. Doctor en Ciencias en Edafologa, COLPOS, Mxico. Profesor Investigador, Universidad Au-tnoma de Zacatecas. Mxico.

Miguel ngel Segura Castruita. Doctor en Ciencias en Edafo-loga, COLPOS, Mxico. Pro-fesor Investigador, ITT, Mxi-co.

Jorge Arnaldo Orozco Vidal. Doctor en Ciencias en Produc-cin Agronmica, UAAAN, Mxico. Profesor Investigador, ITT, Mxico.

0378-1844/11/09/689-05 $ 3.00/0

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10200' y 10440'O, a una alti-tud de 1120msnm. Los trata-mientos consistieron en la apli-cacin de cuatro diferentes fuentes de fertilizacin a plan-tas de tomate en macetas. Cada tratamiento tuvo quince repeticiones, distribuidos en un diseo completamente al azar de tal manera que se tuvieron 60 unidades experimentales. El genotipo de tomate el Cid del tipo saladette fue sembrado en contenedores de poliestireno con 200 alvolos de 25ml con Peat Moss Premier Promix PGX, utilizando una semilla por cavidad, cubrindolas con plstico negro hasta que ger-minaron las primeras semillas. Se aplic riego por aspersin en forma manual, dos o tres veces al da cuidando de man-tener hmedo el sustrato. El trasplante se efectu cuando las plntulas tenan una altura de 15-20cm de altura y con tres o cuatro hojas verdaderas.

Bolsas de plstico negro de 20 litros de capacidad, se uti-lizaron como macetas, y como sustrato arena de ro lavada y esterilizada con una solucin de hipoclorito de sodio al 5%. Las bolsas fue-ron acomodadas en doble hi-lera, con arreglo en tresbolillo y una separacin entre hileras de 1,6m, haciendo una densi-dad de 4,2 plantas/m2, con una planta por bolsa.

Los tratamientos de fertili-zacin consistieron en 1) fer-tilizacin inorgnica con solu-cin nutritiva (Steiner, 1984), 2) t de compost, 3) t de vermicompost, y 4) lixiviado de vermicompost. Para la pre-paracin de la solucin nutriti-va se utilizaron fertilizantes comerciales de alta solubilidad disponibles en el mercado re-gional. Los ts de compost y vermicompost se elaboraron de acuerdo al mtodo propuesto por Ingham (2005). Las solu-

ciones resultantes, incluyendo el lixiviado, fueron ajustadas a una conductividad elctrica (CE) de 2,0dSm-1 mediante dilucin con agua natural, a fin de evitar problemas de fito-toxicidad (Carballo et al., 2009; Olivia-Llaven et al., 2010) y el pH fue ajustado a 5,5 con cido ctrico (Capuln

et al., 2007). La composicin nutrimental de los tratamientos utilizados se muestra en la Tabla I.

Se utiliz un sistema de rie-go por goteo para aplicar tres riegos diarios, cuyo volumen por da fue de 0,750l por mace-ta desde el trasplante a inicio e floracin y 2,5l por planta de la

TABLA ICOMPOSICIN qUMICA DE LOS TRATAMIENTOS CON

SOLUCIN NUTRITIVA EVALUADOS EN LA PRODUCCIN DE TOMATE EN INVERNADERO

Solucin Steiner T de vermicompost

T de compost

Lixiviado de vermicompost

(mgl-1)

N 168 101 21 15P 31 15 13 7K 273 357,6 255,4 245,7Ca 180 178 14,8 12,6Mg 48 59 16,8 6,84Na 36 3736,6 4081,3 2312,42S 336 831 599 305,2Cl 199 589,3 713,5 607

Presentes en el agua utilizada

EVALUATION OF ORGANIC NUTRIENT SOLUTIONS FOR GREENHOUSE TOMATO PRODUCTION Pablo Preciado Rangel, Manuel Fortis Hernndez, Jos Luis Garca-Hernndez, Edgar Rueda Puente, Juan Ramn Esparza Rivera, Alfredo Lara Herrera, Miguel ngel Segura Castruita and Jorge Orozco Vidal

SUMMARY

AVALIAO DE SOLUES NUTRITIVAS ORGNICAS NA PRODUO DE TOMATE EM ESTUFAPablo Preciado Rangel, Manuel Fortis Hernndez, Jos Luis Garca-Hernndez, Edgar Rueda Puente, Juan Ramn Esparza Rivera, Alfredo Lara Herrera, Miguel ngel Segura Castruita e Jorge Orozco Vidal

RESUMO

The aim of this study was to evaluate the feasibility of us-ing some organic solutions as a plant nutrient source for to-mato (Lycopersicum esculentum Mill) grown under greenhouse conditions, and the yield and quality of the fruits. Four nutri-ent sources were compared (Steiner nutrient solution, compost tea, vermicompost tea and vermicompost leachate). The evalu-ated variables were: a) yield, b) fruit quality, c) foliar nitro-gen and sap petiole nitrogen, and d) chlorophyll relative con-tent. The results showed significant differences in all variables.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a factibilidade do uso de algumas solues orgnicas como fonte de nutrientes para to-mate (Lycopersicum esculentum Mill) produzido em estufa, e o rendimento e qualidade dos frutos. Compararam-se quatro trata-mentos: soluo nutritiva inorgnica (Steiner), ch de composta-gem, ch de vermicompostagem e lixiviado de vermicomposto. As variveis avaliadas foram: a) rendimento, b) qualidade da fruta (dimetro polar, equatoriais e slidos solveis), c) contedo de nitrognio foliar e no extrato celular de pecolos, e d) contedo relativo de clorofila. Os resultados mostraram diferenas signifi-cativas em todas as variveis avaliadas. Com a fertilizao inor-

The highest leaf N total contents and N-NO3- in sap petioles, chlorophyll content and increased performance, was obtained with inorganic fertilizer. However, there were lower values of soluble solids compared to those obtained with organic fertil-ization treatments. Within the organic fertilization treatments, vermicompost tea stood out with better performance. The re-sults suggest that vermicompost tea can be an environmentally friendly alternative compared to conventional use of nutrient solutions in greenhouse production.

gnica se obtiveram os maiores contedos de N foliar e N-NO3- no extrato celular de pecolos, contedo de clorofila, assim como um maior rendimento de frutos de tomate; no entanto, se apre-sentaram menores valores de slidos solveis em relao aos obtidos com os tratamentos de fertilizao orgnica. Dentro dos tratamentos de fertilizao orgnica, o ch de vermicompostagem destacou com um maior rendimento de fruto. Os resultados suge-rem que o ch de vermicompostagem pode representar uma alter-nativa ambientalmente amigvel em relao ao uso de solues nutritivas convencionais na produo de tomate em estufa.

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floracin a la cosecha. Las plantas de tomate fueron guiadas a un tallo y para sostenerlas se utiliz hilo de rafia sujeta de la parte supe-rior del invernadero. La poli-nizacin se realiz diaria-mente desde el inicio de la floracin y hasta el amarre de frutos entre las 12:00 y 14:00, con un cepillo dental elctrico. Los frutos de diez plantas por repeticin de cada tratamiento fueron co-sechados del primero al quinto racimo. La calidad del fruto se evalu en tres frutos tomados al azar de cada raci-mo correspondientes a cada repeticin de los tratamientos, midindose el peso promedio de fruto, el dimetro polar y el ecuatorial, mientras que el con-tenido de slidos solubles se determino con un refractmetro ATAGO (Master 2311). El con-tenido de clorofila se determin de manera indirecta con equipo SPAD-501 al inicio de la flora-cin en hojas jvenes completa-mente expandidas correspon-dientes a cinco plantas por tra-tamiento; en cada hoja se reali-zaron tres mediciones y con el mismo equipo se registr el promedio generado. Las mis-mas hojas fueron utilizadas para la cuantificacin del nitr-geno total por el mtodo de Kjeldahl (Jones, 2001). Al ini-cio del crecimiento del fruto se determin la concentracin de N-NO3- en el extracto celular de pecolos, siendo muestreados los pecolos de cinco plantas por repeticin de cada trata-miento, ubicados en la tercera y cuarta hojas debajo del punto de crecimiento. Este anlisis se efectu in situ mediante el io-nmetro especfico porttil Cardy-Horiba (Leyva et al., 2005). Los resultados obtenidos fueron analizados mediante un anlisis de varianza con el pro-grama SAS (1999) y compara-cin de medias (Tukey, P0,05).

Resultados y Discusin

Rendimiento

Las diferentes soluciones nutritivas utilizadas en el ex-perimento provocaron que las

plantas de tomate mostraran diferencias signif icativas (P0,05, Tabla II). El mayor rendimiento de frutos se obtu-vo al emplear la fertilizacin con la solucin nutritiva inor-gnica, seguido por la fertili-zacin con t de vermicom-post. Las plantas fertilizadas con lixiviado de vermicom-post produjeron la menor can-tidad de frutos de todos los tratamientos (42% respecto a la solucin nutritiva Steiner). Resultados similares fueron reportados por Ochoa et al. (2009) al obtener mayor rendi-miento en el cultivo de tomate hidropnico con fertilizacin inorgnica que con fuentes orgnicas de fertilizacin. Al respecto, Garca et al. (2008) indican que las soluciones nu-tritivas preparadas con fuentes orgnicas de fertilizacin se deben diluir para disminuir la CE; sin embargo, esto provoc una disminucin en la concen-tracin de nutrientes (Tabla I), y hace necesario un aporte externo de los mismos, espe-cialmente de nitrgeno, ya que el suministro adecuado de este

elemento se asocia con niveles adecuados de clorofila, creci-miento vegetativo vigoroso, alta actividad fotosinttica y con la sntesis de carbohidra-tos, de lo cual depende el ren-dimiento (Castro et al., 2004). Los resultados anteriores se deben a que las plantas obtie-nen los nutrientes ms eficien-temente cuando se emplea una solucin balanceada y en las formas inicas que ellas pue-den aprovechar (Ikeda et al., 2002; Ramos et al., 2002). Por ello, es necesario encontrar fertilizantes orgnicos donde, adems de aportar los nutrien-tes necesarios para los culti-vos (Arancon et al., 2004), stos se encuentren en una forma inica y equilibrada en la solucin aplicada. A pesar de la superioridad en rendi-miento de frutos del trata-miento con la solucin nutriti-va Steiner (20,6%), con rela-cin al obtenido por el t de vermicompost, ste podra ser compensado por el sobrepre-cio que tiene el tomate produ-cido orgnicamente respecto al obtenido con la nutricin tra-

dicional (Cruz et al., 2009) y el bajo costo que representa la fertilizacin orgnica.

Calidad del fruto

En relacin con el tamao y la concentracin de slidos solubles totales (Brix) del fruto de tomate, existieron diferencias signif icativas (P0,05) entre las fuentes de nutrientes (Tabla II). La fer-tilizacin con la solucin nutritiva present el mayor tamao de frutos; en cam-

bio, las soluciones nutritivas orgnicas presentaron mayor contenido de slidos solubles. La mayor acumulacin de s-lidos solubles en el fruto pu-diera deberse, por una parte, a una menor absorcin y acu-mulacin de agua por los fru-tos, y para superar este pro-blema los frutos acumulan solutos orgnicos como azuca-res simples (glucosa, fructosa y sacarosa), con lo que se lo-gra disminuir el potencial os-mtico, facilitando as la ab-sorcin de agua en los frutos (Plaut et al., 2004; Goykovic y Saavedra, 2007), y por otra parte a la alta concentracin de sales particularmente de Na y Cl en la solucin aplica-da (Cornisch, 1992; Satti et al.,1994; Wu y Kubota, 2008). Santiago et al. (1998) seala-ron que el tomate para consu-mo en fresco debe de contener un mnimo de 4,0Brix, mien-tras que Diez (2001) mencion que el tomate para el procesa-do industrial debe contar con un contenido de 4,5-5,5Brix. En el presente estudio, todos los tratamientos evaluados al-canzaron los valores de refe-rencia para el consumo en fresco, mientras que para la industria los tratamientos org-nicos alcanzaron estos valores.

Contenido relativo de clorofila

Los resultados mostraron diferencias signif icat ivas (P0,05) respecto al conteni-do relativo de clorofila (Tabla III). El tratamiento con solu-cin nutritiva Steiner mostr los valores ms altos de uni-dades SPAD, con 54,2; segui-

TABLA IIRENDIMIENTO, DIMETRO DE FRUTO y SLIDOS SOLUBLES

POR EFECTO DE CUATRO FUENTES DE NUTRIENTES EN EL CULTIVO DE TOMATE

Tratamiento RendimientoDimetro

Slidos solublesPolar Ecuatorial(kg/planta) (mm) (Brix)

Solucin Steiner 3,05 a 61,6 59,0 a 4,1 bT de compost 1,45 c 58,72 53,9 ab 4,5 aT de vermicompost 2,42 b 61,0 55,2 ab 4,4 aLixiviado 1,30 c 58,7 50,9 b 4,6 a Letras distintas dentro de cada columna indican diferencia estadstica significativa (Tukey P 0,05).

TABLA IIIVALORES DE LECTURAS SPAD, CONTENIDO DE NITRATOS EN EL EXTRACTO CELULAR

DE PECOLOS y NITRGENO TOTAL EN HOJAS DE TOMATE, EN FUNCIN DE LA FUENTE

DE NUTRIENTES

SPAD N-NO3- NTTratamiento(mgl-1) (%)

Solucin Steiner 54,02 a 618,20 a 5,1 a T de compost 46,84 bc 310,56 c 3,9 bT de vermicompost 51,49 ab 454,64 b 5,0 aLixiviado 40,90 cd 218,20 d 3,7 b Valores con letras iguales dentro de cada columna son similares estadsticamente (Tukey P 0,05).

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do por el tratamiento con t de vermicompost con 51,49. Estos valores han sido corre-lacionados directamente con el contenido y actividad de la clorofila (Ruiz et al., 2010) y con el contenido de nitrgeno en plantas de tomate (Rezen-de y de Aranjo, 2006; Merca-do et al., 2010). La Tabla III muestra que los ts de com-post y vermicompost tuvieron concentraciones relativas de clorofila estadsticamente si-milares. Dado que este valor est directamente relacionado con la actividad fotosinttica, el resultado seala que estos dos tratamientos orgnicos representan una opcin viable para ser ut il izados como fuentes de nutr ientes para tomate en invernadero cuan-do se busca disminuir el uso de fertilizantes convenciona-les. Al respecto, existen ac-tualmente numerosos reportes que sealan la necesidad de disminuir el uso de los ferti-lizantes qumicos, principal-mente por los efectos conta-minantes de stos ltimos (Thompson et al., 2007; Ga-llardo et al., 2009).

Concentracin de nitratos en pecolos

El anlisis estadstico mos-tr diferencias significativas (P0,05) en la concentracin de nitratos en el extracto ce-lular de pecolos de hojas recientemente maduras, al inicio de la f ructif icacin (Tabla III). La mayor concen-tracin de N-NO3 correspon-di al tratamiento con la so-lucin nutritiva Steiner, se-guido por el t de vermicom-post. Los valores de ambos tratamientos se encuentran dentro del rango indicado como adecuado para el culti-vo de tomate en invernadero (Castellanos, 2004). La con-centracin de N-NO3- en el extracto celular de pecolos es un indicador que refleja el estado nutr imental de la planta como respuesta a dife-rentes condiciones del medio de crecimiento, y en este caso en particular es un re-f lejo de la concentracin de nitratos de la solucin nutri-

tiva aplicada (Taber, 2001; Villar real et al., 2009), lo que se confirma al observar los valores de la Tabla I.

Nitrgeno total en hojas

La concentracin de N to-tal en las hojas del cultivo de tomate, fue estadsticamente similar (P0,05) para la solu-cin nutritiva y el t de ver-micompost (Tabla III); los valores obtenidos se encuen-tran dentro de los valores considerados como ptimos para la etapa de desarrollo del cultivo indicada, los cua-les fluctan entre 4-5,5% (Ri-ppy et al., 2004). El resto de los tratamientos estuvieron por debajo de estos intervalos debido al bajo aporte de N de la solucin nutritiva utili-zada. En cambio, con el uso de la solucin nutritiva Stei-ner, adems de proporcionar-se N en la cantidad aplicada durante todo el experimento, se guarda un balance entre aniones y cationes. Al res-pecto, se han realizado estu-dios que sealan que el mayor problema de no tener la cantidad ptima de N dis-ponible para una planta se da no solo en la falta del mis-mo, sino en el desbalance con respecto a los dems nu-trientes (Khiari et al., 2001).

Conclusiones

La fuente de nutrientes in-fluy significativamente en el rendimiento y calidad del fruto de tomate, as como en el contenido de nitrgeno, unidades SPAD y nitratos en el extracto celular de peco-los. La solucin nutr it iva Steiner mostr mayor rendi-miento y tamao de frutos, aunque las ms altas concen-traciones de slidos solubles totales correspondieron a los t ratamientos con solucin nutritiva de origen orgnico. A pesar del mayor rendi-miento obtenido por la solu-cin nutritiva inorgnica, el uso del t de vermicompost es una opcin viable para ser utilizada como fuente de nu-trimentos en la produccin de tomate en invernadero, con la

finalidad de disminuir el uso de los fertilizantes conven-cionales.

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