La producción hortícola en invernadero es una alternativa tecnológica que puede ser exitosa incluso en unidades pequeñas de producción si se conduce apropiadamente. Por ejemplo, a través del fertirriego es posible optimizar la aplicación de nutrientes, pero el exceso incrementa la concentración de sales en el suelo (Zörb et al., 2019) y afecta el ambiente (Yasuor et al., 2020). Por ello, el objetivo del presente trabajo consistió en evaluar el efecto del fertirriego sobre la fertilidad del suelo y la productividad del jitomate bajo invernadero en la pequeña agricultura del municipio de Tetela de Ocampo, Puebla.

En el área de estudio la familia es la estructura productiva central y, por su mayor rentabilidad, se dedica a la agricultura protegida desde hace 16 años en sustitución de la de tipo extensivo. La región es templado húmeda con lluvias de 600 a 1 600 mm al año, temperatura media anual de 12 °C a 18 °C y suelos Luvisoles, que ocupan 81% de los terrenos de la región (INEGI, 2009). Con estos suelos se construyen las camas de siembra de cada invernadero.

La evaluación del efecto del manejo del fertirriego sobre la fertilidad del suelo y productividad del jitomate se realizó con base en la metodología propuesta por Hernández-Mendoza y Galvis-Spinola (2017), esto es: 1) recorrer la zona para detectar las condiciones ambientales; 2) a partir de una encuesta, identificar la problemática de la región, aplicando a cada agricultor un cuestionario elaborado ex profeso; 3) diagnosticar la condición actual del suelo con base en su análisis en el laboratorio; y 4) relacionar las prácticas agrícolas de manejo con la información de la región y la evaluación de los suelos. En este caso se empleó una muestra de 30 agricultores (Figura 1), que equivale a 10% del total (95% de confianza y 1% de margen de error).

Figura 1

Figura1. Ubicación de los invernaderos propiedad de los agricultores cooperantes en el municipio de Tetela de Ocampo, Puebla. Imagen de satélite tomada de Google Earth Versión 9.155.0.2.

El cuestionario consistió en 36 preguntas cerradas y de opción múltiple, lo que permitió conocer la superficie de cada invernadero, años de uso, rendimiento y calidad del cultivo, temporadas por año, capacitación, asesoría técnica, desórdenes no nutrimentales, insumos empleados, dosis y épocas de aplicación, manejo del riego, uso y frecuencia de análisis del suelo, corrección de problemas y manejo de enmiendas.

El muestreo del suelo se hizo con base en la NOM (2002) y en cada invernadero se colectaron cinco submuestras a 0-20 cm de profundidad para formar una muestra compuesta, tomadas a mitad de la cama de siembra y evitando la línea de goteo. Se incluyeron terrenos sin cultivar como referencia de la condición original. Los análisis se realizaron en los laboratorios del Colegio de Posgraduados, Campus Montecillo siguiendo la NOM (2002). Se determinó pH, materia orgánica, nitrógeno inorgánico, conductividad eléctrica, nitrato, amonio, textura, fósforo, potasio, bases intercambiables y sus respectivas formas solubles.

La información de la encuesta y de los análisis de laboratorio se evaluaron a partir de los estadísticos descriptivos media y desviación estándar, distribución de frecuencias, correlación y regresión simple. La superficie de los invernaderos varía de 1 000 a 11 000 m² (87% de ellos menores a 3 000 m²) con 16 años de uso como máximo. De los productores, 27% tiene ≤ 4 años en la agricultura protegida y 40% > 8 años. 87% contrata asesoría técnica con empresas (17%) o agrónomos independientes (70%), 53% se capacita y hace análisis periódico de sus suelos; sin embargo, las decisiones técnicas recaen en los asesores, porque 63% de los agricultores reconoce desconocer los insumos que se aplican en su invernadero.

El jitomate se cultiva en dos ciclos por año con rendimiento promedio anual de 31 ±7.6 kg m^-2. En 63% la productividad fluctúa de 14 a 16 kg m^-2 por ciclo, lo que atribuyen a algún factor limitante que aún no han identificado, razón por la cual en 90% de las unidades se aplican enmiendas como medidas preventivas para revertir dicha situación, incluso sin saber qué tratan de resolver.

En 80% de los suelos predomina la fracción arcillosa. El pH nativo es de 6.1 y coincide con 13% de los invernaderos, porque en 47% es menor (pH de 4.2 a 5.9) y en 40% mayor (pH de 6.3 a 7.8). Esto se explicaría con lo reportado por Barak et al. (1997), quienes aseveran que la perturbación química se asocia a la intensidad, frecuencia y tipo de fertilizantes empleados. Hay 1.3% de materia orgánica en los terrenos no cultivados y en 87% de los invernaderos va de 2 a 6.5%, lo que es congruente con el uso continuo de insumos orgánicos de la zona, que coincide con Mundo-Coxca et al. (2020) para la misma región.

La conductividad eléctrica (C_E) en las áreas sin actividad agrícola es de 0.2 dS m^-1, mientras que en 53% de las zonas cultivadas varían de 0.5 a 2.5 dS m^-1 y en 47% superó los 3 dS m^-1 que, según Sánchez-González et al. (2014) ya afectaría la productividad del jitomate. En la Figura 2 se presenta la tendencia entre la C_E y los cationes básicos en sus formas intercambiables y solubles.

Figura 2

Figura 2. Tendencia de la conductividad eléctrica (C_E) con la suma de los cationes básicos en su forma intercambiable (S_CI) y soluble (S_CS), de los suelos de invernaderos de Tetela de Ocampo, Puebla.

La C_E está estrechamente asociada con las especies iónicas de la solución del suelo, pero no con las intercambiables, situación similar a lo observado por Coitiño-López et al. (2015) quienes emplearon estas comparaciones para caracterizar recursos agroecológicos. En el Cuadro 1 se correlacionó la C_E con las diferentes especies iónicas para dilucidar qué influencia tienen sobre el uso de insumos en la región.

El fósforo no modificó la concentración de sales en la solución del suelo, lo que se explica por la reacción entre sus formas iónicas y la fase sólida edáfica, quienes restringen su movilidad y concentración en el medio acuoso (Barrow, 1978). En todos los casos se rebasó el límite ‘alto’ de los cationes básicos de la NOM (2002), lo que se atribuye a la naturaleza arcillosa de los suelos. La correlación fue significativa (p> 0.05) entre especies intercambiables y solubles para potasio (r= 0.9) y sodio (r= 0.92).

Los nutrientes se aplican diariamente a través de cintillas con fertilizantes químicos más insumos orgánicos en 10% de los casos. Predomina el nitrato de calcio (27%), sulfato de potasio (17%), nitrato de potasio (14%) y sulfato de magnesio (13%) en dosis promedio de 0.79, 0.51, 0.41 y 0.39 kg m^-2, respectivamente. La mayor tasa es de 1.14 kg m^-2 d^-1 durante el periodo de cortes de frutos comercializables. La inyección de fertilizantes es de 9 kg m^-2 por ciclo y fluctúa de ≤ 8 kg m^-2 en 63% de los invernaderos a ( 20 kg m^-2 en 23% de ellos. En la Figura 3 se presenta la producción anual de jitomate y la dosis de nitrógeno, fósforo y potasio que se aplican al año, en cada invernadero evaluado en la zona de estudio.

Figura 3

Figura 3. Producción anual de jitomate y dosis de nitrógeno (a), fósforo (b) y potasio (c) que se aplican al año, en cada invernadero evaluado en Tetela de Ocampo, Puebla

El nitrógeno inorgánico del suelo fue <10 mg kg^-1 en 57% de los casos, lo cual puede deberse a su movilidad y transformación en el suelo (Cameron et al., 2013). En los invernaderos donde se colectan muestras de suelo para su análisis químico periódico se reporta de manera recurrente el exceso de calcio y magnesio. A pesar de ello, el nitrato de calcio y el sulfato de magnesio son las fuentes preferidas por los agricultores. Para fósforo y potasio ocurre algo similar, pues se siguen aplicando de manera cotidiana sin efecto favorable entre el rendimiento del jitomate y la cantidad de nutrientes adicionados.

El rendimiento anual fluctuó entre 14 y 44 kg m^-2, en 30% de los invernaderos se obtienen ≤24 kg m^-2, en 53% 33 kg m^-2 y en 17% >40 kg m^-2. De acuerdo con el gobierno federal (SIAP, 2021) la región se ubicaría en el 6° lugar a nivel nacional en productividad. Al respecto, de acuerdo con los resultados mostrados en la figura en discusión, la fertilización no explica la variación de la cantidad de producto cosechado. Algo similar a esta situación ocurrió en China (Ju et al., 2011) razón por la cual esos autores evaluaron la eficiencia de uso del nitrógeno en jitomate bajo invernadero, en la que se recuperó 18% de lo aplicado y el resto se lixivió, lo que explicaría por qué no se afectó el rendimiento del cultivo.

En este estudio el fósforo fluctuó de 47 a 560 mg kg^-1 y el potasio de 429 a 2 291 mg kg^-1 como consecuencia de su aplicación continua y a que las formas iónicas del fósforo (Barrow, 1978) y potasio (Griffioen, 2001) participan en reacciones que propician su acumulación en el medio edáfico. Ambos casos exceden los niveles más altos de la NOM (2002), que para fósforo es de 11 mg kg^-1 y 235 mg kg^-1 para potasio.