elocation-id: e3296
Altas densidades de cultivo de papa en invernadero, genotipo y condiciones ambientales afectan la productivadad del mismo y un factor que influye positivamente es el aporte nutricional. El objetivo de esta investigación fue determinar la solución nutritiva óptima para la producción de minitubérculos en 12 genotipos de papa, 11 generados por INIFAP y la variedad holandesa Fianna. Se formularon las soluciones nutritivas N-P-K-Ca (mg L-1), a) 200-80-300-100, b) 200-80-350-100, c) 200-80-450-100 y como testigo 160-60-250-150, adicionadas con micronutrientes, en otoño-invierno 2015 y primavera-verano 2016. Perlita como sustrato y bloques completos al azar. El ciclo otoño-invierno fue más productivo que primavera-verano. Las plantas más altas fueron de Granate, Milagros y Modesta. Todos los genotipos superaron el indice de área foliar de seis a 80 días de cultivo y el índice SPAD fue diferente entre ellos. Citlali, Granate y Nau, mostraron mayor índice de cosecha, 0.79, 0.78 y 0.77, respectivamente. Mientras que, en el resto de variedades fue menor de 0.7. Las variedades con mayor número de tubérculos por planta fueron Real 14 y 99-39 con 29.3. Mientras los genotipos con mayor peso fresco de tubérculo por planta fueron 99-39, Nau, Bajío y Fianna con 379.3, 349.7, 349.3 y 333.7 g, respectivamente. La producción de minitubérculos >15 mm, fue mayor en otoño-invierno y la solución 200-80-450-100 produjó más tubérculos por planta. Los tratamientos con 350 y 450 mg L-1 de potasio promovieron mayor número de tubérculos en 10 de los 12 genotipos evaluados.
Solanum tuberosum, hidroponía, invernadero, minitubérculos.
En los cultivos hidropónicos la eficiencia y productividad depende de la disponibilidad constante de nutrientes, pH y conductividad eléctrica de la solución (Chang et al., 2008). Las soluciones nutritivas usadas para el cultivo de papa en hidroponía contienen macro y micronutrientes: N, P, K, S, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, B, Cu y Mo (Lommen, 2007; Coraspe et al., 2008).
Por otro lado, Corrêa et al. (2008) y Tierno et al. (2014), encontraron que la respuesta varietal al suministro de diferentes soluciones nutritivas es específica, mientras Zheng et al. (2018), mencionan la influencia del radio C:N. La nutrición en sistema hidropónico muestra diferencias debido a efectos del genotipo, ambiente y la interacción genético ambiental (Corrêa et al., 2008; Tierno et al., 2014). Chang et al. (2011), encontraron que plantas desarrolladas con valores de conductividad eléctrica (CE) bajos mostraron inhibición en el crecimiento de tallo, estolón y formación más temprana de tubérculo, comparadas con aquellas que tuvieron mayores valores de CE donde se observaron tubérculos de 5 a 6 días más tarde.
La deficiencia de potasio y magnesio decrece el contenido de almidón y azúcares en el tubérculo (Koch et al., 2019). Flores et al. (2016) mencionan cantidades superiores a 200 mg L-1de nitrógeno, fósforo de 60 a 80 y potasio de 350 a 400 mg L-1 en la variedad Nevada y Flores et al. (2018) determinaron en el clon 99-39 la dosis optima de K de 400 mg L-1. De acuerdo con lo anterior, se formularon tres soluciones nutritivas y se empleo una como testigo (Flores et al., 2009), se redujo el nivel de calcio a 150 mg L-1, con el propósito de determinar la productividad de 12 genotipos de papa, 11 de ellos mexicanos, generados por el INIFAP y la variedad holandesa Fianna, como testigo en los ciclos de primavera-verano y otoño-invierno.
El estudio se realizó en dos ciclos de cultivo: ciclo 1 otoño-invierno, del 21 de septiembre al 18 de diciembre de 2015 y el ciclo 2 primavera-verano, del 31 de marzo al 4 de julio de 2016. Se utilizó un invernadero perteneciente al Programa de Papa del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) y ubicado a 2 726 msnm, 19° 17’ 28’’ latitud norte y 99° 42’ 51’’longitud oeste (Servicio Meteorológico Nacional, 2017).
El sustrato fue perlita grado hortícola, macetas de 1.8 L y sistema de goteo, 36 plantas m-2 con 10 riegos por día, además, se realizó el control preventivo de plagas y enfermedades con fungicidas e insecticidas. Los genotipos de papa fueron 11 cultivares mexicanos generados por INIFAP: Bajío, Citlali, Milagros, Modesta, Real 14, Cristal, Granate, Sierras, Nevada, Nau y el clon 99-39, todos con resistencia al tizón tardío de la papa o tolerancia al pardeamiento interno de tubérculo o zebra chip, como testigo comercial (t) se empleó la variedad holandesa Fianna, susceptible a tizón tardío y al manchado interno del tubérculo.
Los tubérculos de diámetro entre 15 y 18 mm, se sembraron a 10 cm de profundidad, con un solo brote, fueron desinfectados al momento de la siembra con fungicidas y bactericidas. Las soluciones nutritivas evaluadas en mg L-1, (N-P-K-Ca), fueron: 1) 200-80-30-100; 2) 200-80-350-100; 3) 200-80-450-100; y como testigo 4) 160-60-250-150 (Flores et al., 2009); en todas las soluciones se agregaron microelementos (Flores et al., 2018).
La temperatura del invernadero se registró con un termómetro Data logger Hanna modelo HII4ICH CE IP67®, en el ciclo otoño-invierno 2015, la temperatura media de 14.3 °C, máxima de 32 °C y mínima de -2 °C y en primavera-verano 2016, la temperatura media fue de 22 °C, máxima de 40 °C y mínima de 10 °C. El diseño experimental fue bloques completos al azar con tres repeticiones (anidadas en las soluciones nutritivas), como una serie de experimentos (Martínez, 1988).
Se probó la significancia entre ciclos, soluciones y genotipos, y la interacción entre ellos. Cuando el análisis de varianza mostró diferencias estadísticas, se aplicó la prueba de Tukey (p< 0.05) con el paquete estadístico InfoStat (Di Rienzo et al., 2015).
Las variables fueron: altura de planta (cm), índice de área foliar (IAF), índice de verdor (valores SPAD). En el momento de la cosecha se evaluó el número, peso fresco y diámetro de tubérculos, peso seco de tubérculos y de planta.
Las plantas de mayor altura final correspondieron a las variedades Granate, Milagros y Modesta. Todas las variedades presentaron IAF superior a tres a los 40 dds de cultivo y a los 80 dds ya superaban lecturas de seis, las variedades Sierras, Modesta y Nevada registraron IAF superior a 7.5. Los valores SPAD mostrarón diferencias, aunque probablemente se debieron a las características fenotípicas de los cultivares y no a las dosis de fertilización o al ciclo del cultivo (Cuadro 1).
La producción de minitubérculos de diámetro ≥15 mm, fue mejor en el ciclo otoño-invierno, que en primavera-verano, lo que se relaciona con las temperaturas medias registradas en cada ciclo, en otoño-invierno la temperatura promedio fue de 14.3 °C, mientras que en el ciclo primavera-verano la temperatura promedio fue de 22 °C.
La variedad Citlali se comportó de manera inversa con mayor producción en primavera-verano probablemente a que se adapta mejor a alturas menores de 3 200 msnm y presenta menores rendimientos en climas fríos (Rubio et al., 2017). La producción promedio de minitubérculos en ambos ciclos por planta fue superior para las variedades Real 14, Modesta y Cristal con 32, 31 y 30 tubérculos respectivamente.
El clon 99-39 fue igual a Cristal, con 28 minitubérculos promedio por planta. Asimismo, es notable la mayor producción tubérculos en el ciclo de otoño-invierno, tanto para tubérculos totales como para >15 mm de diámetro (Figura 1). Los resultados obtenidos para esta variable indican que las diferencias encontradas en los dos ciclos de producción probablemente se deben a la respuesta varietal; hecho que coincide con lo reportado por Corrêa et al. (2008); Tierno et al. (2014).
La variedades tardías e intermedias produjeron mayor cantidad de tubérculos pequeños (Modesta,18; Real 14 con 13 y Cristal, Sierras y Bajío, con 10, 9 y 9).
El mayor peso fresco de tubérculos registrado, durante los dos ciclos evaluados fue con la variedad Nau con 340 g promedio por planta. Los genotipos 99-39, Fianna y Bajío mostraron rendimientos estadísticamente iguales, con 314, 313 y 309 g planta-1. Milagros presentó el menor rendimiento por planta, con 151 g, al considerar el ciclo tardío de este genotipo. Todos los genotipos mostraron respuestas similares en ambos ciclos de producción (Figura 2), ya que presentan diferente potencial de rendimiento cada uno de los genotipos en estudio y en la interacción genotipo x ciclo, como lo señalan Corrêa et al. (2008); Tierno et al. (2014).
Las variedades Citlali, Granate y Nau, mostraron el mayor índice de cosecha con 0.79, 0.78 y 0.77, respectivamente; es decir, el peso seco de sus tubérculos aporta 77% o más del peso seco total de la planta. Lo anterior, acorde al ciclo más precoz y que en el periodo de 80 días estaban más próximos al termino del ciclo de cultivo. Los cultivares con menor índice de cosecha, durante los dos ciclos fueron Real 14 (0.68), 99-39 (0.69) y Sierras (0.69) que son genotipos más tardíos (Figura 2).
En general en seis genotipos se tuvo un mayor índice de cosecha en la temporada primavera-verano que en otoño-invierno, lo que no concuerda con lo señalado por Beukema y Van der Zaag (1990), quienes indican mayor acumulación de biomasa en los tubérculos en temporadas frías, lo que ocurrió solo en cuatro de los genotipos, Citlali, Fianna, Milagros y Modesta, en estudio (Figura 2).
La respuesta en el rendimiento de peso fresco de tubérculos por planta mostró resultados similares al obtenido en el número de tubérculos. En general, el mayor peso fresco se obtuvo con la solución de 450 mg L-1 de potasio, con diferencias estadísticas significativas (p< 0.05) entre tratamientos (Figura 3). Lo anterior, dado que la mayor disponibilidad de este elemento que está involucrado en la velocidad de apertura y cierre de estomas; asi como, en la fotosíntesis, lo cual afecta la taza fotosintética y producción de asimilados, además del transporte de azúcares de la fuente al órgano de demanda y la activación de varias enzimas involucradas en el metabolismo general de la planta.
La interacción ciclo x solución x genotipo resultó altamente significativa. Las soluciones nutritivas evaluadas en el ciclo otoño-invierno, promovieron la producción de minitubérculos de forma estadísticamente igual en siete de los doce genotipos. Sin embargo, Nau, Sierras, Nevada, Real 14 y del clon 99-39 si presentaron diferencias estadísticas con respecto al testigo y dentro de las soluciones estudiadas (Cuadro 2), en donde Nau presentó mayor rendimiento en número de tubérculos en la solución testigo con menor cantidad de nitrógeno, fosforo y potasio, lo que puede deberse a que es una caracteristica varietal.
[i] Solución 1= 200-80-300-100; solución 2= 200-80-350-100; solución 3= 200-80-450-100; testigo= 160-60-250-150; *= promedios con la misma letra, dentro del mismo ciclo de cultivo, no difieren estadísticamente p< 0.05, de acuerdo con la prueba de Tukey. Aplica para los valores de cada genotipo, no entre genotipos.
En el ciclo otoño-invierno, las soluciones con dosis de 350 y 450 mg L-1 de potasio promovieron mayor número de tubérculos >15 mm en los genotipos Real 14, Sierras, Nevada y el clon 99-39 con diferencias significativas respecto al testigo, mientras los genotipos Bajio, Citlali, Cristal, Fianna, Granate, Milagros y Modesta, sin diferencia estadística significativa entre las soluciones, observan un incremento de tubérculos en las soluciones formuladas con mayor contenido de nitrógeno, fósforo y potasio.
Lo anterior confirma que el factor genotipo influye fuertemente en la productividad en invernadero al igual que en campo. Concuerda con lo reportado en trabajos similares (Chang et al., 2008). Concentraciones de 350 y 450 mg L-1 de potasio produjeron en otoño-invierno más tubérculos que en primavera-verano en 10 de los 12 genotipos evaluados, lo que concuerda con lo indicado por Flores et al. (2016 y 2018); Morales et al. (2016). Mientras Citlali y Nau presentaron mayor número de tubérculos en primavera-verano.
Asimismo, en este ciclo de primavera, sólo el clon 99-39 presentó diferencia estadística entre soluciones con 24 tubérculos por planta en la solución tres (200, 80, 450, 100), mientras en el resto de los genotipos no hubo diferencia estadística, aunque existe una tendencia de mayor número de tubérculos en el tratamiento 3, con respecto al testigo (Cuadro 2).
En general, en la solucion con 450 mg L-1 de potasio en 11 de los 12 genotipos evaluados produjeron de 1 y hasta 4 tubérculos más por planta, con respecto al testigo, lo que es importante señalar, ya que si son tubérculos mayores de 15 mm de diámetro son útiles para llevar a campo y si son menores de este diámetro se pueden utilizar como material de reproducción dentro del invernadero para la producción de semilla pre básica II.
En otoño-invierno las variedades Bajío, Nau, Sierras, Nevada, Real 14 y el clon 99-39 presentaron, estadísticamente, mayor peso de tubérculos con el uso de la solución con 450 mg L-1 de potasio, respecto a la solución testigo; no obstante, que la variedad Nau produjó mayór número de tubérculos por planta en este ciclo con la dosis nutritiva testigo (Cuadro 2), presentó mayor peso de tubérculos con las solucines dos y tres (Cuadro 3). Para el resto de los genotipos (Citlali, Cristal, Fianna, Granate, Milagros y Modesta) resultó indistinta la dosis nutritiva que se suplementó, por lo que podría resultar mejor, en estas variedades, en el ciclo otoño-invierno, el empleo de la solución testigo si solo se considera el peso fresco, no asi si se considera el número de tubérculos.
En un esquema de multiplicación de tubérculo-semilla de papa, lo más importante es la cantidad de minitubérculos con potencial para ser empleados en campo. Estos resultados muestran que no todos los genotipos responden de igual manera a la nutrición con nitrógeno, fósforo y potasio y que la respuesta podría ser varietal como lo observaron otros autores (Chang et al., 2011; Tierno et al., 2014)
Mientras en primavera-verano, se observa que las dosis con 350 y 450 mg L-1 de potasio promovieron mayor peso en los tubérculos de las variedades Cristal y Fianna y para ambas, la nutrición con la solución testigo resultó la de menor peso de tubérculos por planta. En el resto de las variedades no se detectaron diferencias entre las soluciones evaluadas. Posiblemente debido a las temperaturas de hasta 40 °C durante el día en el ciclo de primavera verano, contrario a temperaturas óptimas para el cultivo de 10 a 25 °C (Rubio et al., 2000).
Se confirmó, la respuesta diferencial del cultivo de papa en invernadero en diferentes ciclos de cultivo (primavera-verano y otoño-invierno). El genotipo influye fuertemente en la productividad del cultivo en invernadero, existiendo genotipos, más eficientes con mayor índice de cosecha en ambos ciclos de cultivo.
Existen variedades que requieren menos aporte de nutrimentos, como la variedad Nau. Concentraciones mayores de nitrogeno, fósforo y potasio (200-80-350) en cultivo hidropónico en perlita registraron rendimientos superiores en número y peso de tubérculos.
Chang, D. C.; Choo, I. C.; Suh, J. T.; Kim, S. J. and Lee, Y. B. 2011. Growth and yield response of three aeroponically grown potato cultivars (Solanum tuberosum L.) to different electrical conductivities of nutrient solution. American Journal of Potato Research. 5(85):450-458. Doi: 10.1007/s12230-008-9024-.4.
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