“En la mayoría de las actividades que realizamos, requerimos de ciertas herramientas que nos permitan eficientar, mejorar e incluso proteger el éxito de lo que llevamos a cabo. De ellos podemos decir que a nivel económico nos benefician y optimizan los recursos”.
Por: Luis Francisco Pérez Andrade
En las regiones productoras de tomate del estado de Sinaloa, debido a las altas temperaturas, es difícil mantener el ciclo de producción en la temporada de verano. Por lo anterior, se trabajó para encontrar una solución que pudiera extender los periodos de cosecha e incrementar los rendimientos y calidad de los cultivos en estas temporadas como regiones. Una de las soluciones fue: formular un prototipo de malla anti-insectos con propiedades anti-térmicas.
La investigación, se realizó durante el periodo de marzo al mes de junio del 2017 dentro de las instalaciones del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) en Saltillo, Coahuila; se utilizó un diseño completamente al azar con arreglo bifactorial 2x2. La radiación PAR dentro de la malla comercial mostró un promedio 500 μmol mˉ²sˉ¹,mientras que la malla prototipo CIQA registró 467 μmol mˉ²sˉ¹;para la radiación difusa, tuvo un valor de 510 μmol mˉ²sˉ¹ dentro de la malla comercial y 583 μmol mˉ²sˉ¹ dentro de la malla prototipo CIQA.
Los resultados de radiación UV en el interior de la malla comercial fue de 79 μmol mˉ²sˉ¹ y para el prototipo con un total de 50 μmol mˉ²sˉ¹ de radiación UV.
Los resultados registrados de temperatura durante el ciclo de evaluación dentro de los túneles, como al exterior, alcanzan los picos máximos en la tercera semana de mayo, registrando 35°C al exterior, 32°C dentro de la malla comercial y 33°C dentro de la malla prototipo CIQA. Lo obtenido de esto, indica que no se encontraron diferencias significativas, en las variables estudiadas: altura de planta, diámetro de tallo, área foliar, materia seca, fotosíntesis, etc., para los tratamientos en estudio.
Cultivo bajo Malla Sombra
La técnica de cultivo bajo mallas, se refiere al sombreado de las plantas por mallas plásticas para filtrar la radiación solar interceptada. Esto se produce, gracias a que el material de las mallas absorbe preferentemente la banda luminosa del espectro solar correspondiente a su color complementario, modificando las propiedades de reflexión, absorción y transmisión de la radiación que pasa a través de ellas, además de su función protectora.
La utilización de mallas plásticas para sombrear o como pantallas termoreflectoras para control de la temperatura, se extiende cada vez más en la horticultura protegida, con la cual se busca disminuir la intensidad de la radiación, para evitar altas de temperatura durante los períodos cálidos. Estas mallas son empleadas ordinariamente por los horticultores para reducir la radiación solar y la temperatura, pero no se logra optimizar la fotosíntesis y la fotomorfo-génesis, que son trascendentales en el crecimiento y desarrollo vegetal.
En los últimos años, se ha iniciado con el desarrollo de mallas plásticas de sombreo con propiedades ópticas especiales como la transmisión y la reflexión de luz, como un nuevo enfoque para mejorar el uso de la radiación solar en los cultivos agrícolas. Sin embargo, se presentan ciertos problemas como lo es el exceso de temperatura y la baja humedad ambiental en primavera-verano, típico de zonas con climas seco (árido y semiárido), árido y verano seco (mediterráneo, oceánico mediterráneo y subpolar oceánico) según la clasificación climática de Köppen. La acción conjunta de las altas temperaturas y bajas humedades relativas, resultan en un déficit de presión de vapor extremo al mediodía. Este déficit de presión extremo, provoca en la planta periodos de estrés que afectan su metabolismo, con pérdidas en el amarre de frutos y disminución en el rendimiento y la calidad del fruto.
El uso de mallas plásticas en la agricultura
Los esfuerzos para manipular la morfología y fisiología de las plantas usando mallas fotoselectivas, ha estado en curso desde hace décadas, especialmente en estructuras diseñadas para permitir la entrada de radiación solar y bloquear la terrestre generada en su interior. Recientemente, la malla sombra de color (Shade Cloth), diseñada específicamente para la manipulación del desarrollo de la planta y el crecimiento, se ha vuelto disponible.
Estas mallas pueden usarse al aire libre, así como en invernaderos, pueden proporcionar protección física (pájaros, granizo, insectos, radiación excesiva), modificar el medio ambiente (humedad, sombra, temperatura), y aumentar la proporción relativa de la luz difusa, así como absorber varias bandas espectrales, sin que ello afecte a la calidad de la luz. Estos efectos pueden influir en los cultivos, así como los organismos asociados con ellos.
El avance más reciente, corresponde a la fabricación de mallas con propiedades para manipular la calidad de la luz que llega a las plantas protegidas. En estos avances llevan la delantera empresas israelitas e italianas. Entre los aspectos relevantes están el uso de los aditivos que filtran la radiación para fabricar mallas con propiedades ópticas especiales que seleccionan varios componentes. Varios estudios realizados en zonas semiáridas, han demostrado que los cultivos que crecen bajo mallas, experimentan un notable incremento en la producción y/o en la calidad con respecto a cultivos establecidos a cielo abierto.
La transmisión de un material, depende no sólo del tipo de radiación incidente sobre el material (directo o difuso) y del ángulo de incidencia de los rayos solares (en condiciones de radiación directa), sino también de la estructura y las características del material en sí, porosidad, color, forma y diámetro del hilo) y las propiedades de absorbencia y reflectancia de la pantalla.
Las mallas con hilos negros, son los revestimientos más comunes utilizados para las estructuras de sombreado, aunque el uso de mallas de hilos de color está aumentando, debido a su capacidad para modificar las características de calidad de la radiación solar, por su impacto estético más favorable en el campo y su capacidad para mejorar el microclima, proporcionando la protección física requerida.
En los últimos años, el consumo de plástico para fabricación de mallas, ha aumentado debido a las exportaciones a los países de clima cálido, donde se ocupan mallas como estructuras de sombra. En 2002, alrededor de 5300 toneladas de polietileno de alta densidad, se manejaron en Italia para la fabricación de mallas para agricultura. Las mallas se consumen en los invernaderos para excluir los insectos de los conductos de ventilación y ventanas, también como protección antigranizo y en el interior para el sombreado o como pantallas térmicas, con el fin de reducir el consumo de energía para refrigeración o calefacción.
El sombreado que producen las mallas se traduce como el porcentaje de la radiación entrante que pasa a través de la malla con respecto a la radiación incidente y es proporcionado por los fabricantes en las especificaciones técnicas de sus productos. Italia es el único país de la UE (Unión Europea) que tiene un estándar "UNI 10335/94 – Cuantificación de la capacidad de sombreado de las mallas de fibra de polietileno", que es la Cuantificación y codificación del efecto de sombra proporcionada por la malla plástica. En colaboración con empresas fabricantes de plástico, se ha desarrollado un nuevo grupo de mallas de protección, lo que puede alterar tanto la calidad como la cantidad de luz interceptada por las plantas que crecen por debajo, además de proporcionar la protección deseada.
El contenido relativo de la luz sin modificar vs. el modificado, así como el factor de sombra, se definen por el diseño de tejido/densidad, y los aditivos que dispersan la radiación, los cuales se pueden ajustar para adaptarse a las necesidades de cada cultivo y para la caracterización adicional de las mallas foto-selectivas. Durante la última década, se han probado las respuestas de numerosos cultivos agrícolas para determinar la foto-selectividad de las mallas. En la actualidad, el uso de esta tecnología influye de manera positiva sobre los cultivos ornamentales y hortalizas bajo mallas en Israel.
En España, se estudió y caracterizó la transmisividad de la radiación solar en mallas fabricadas con filamentos de polietileno de alta densidad, en sus tipos transparentes (cristal) y negras. Se encontró que la malla transparente, transmitió el 83.5% (1054.6 μmol mˉ²sˉ¹) en la configuración de 20x10 hilos/cm2 y el 84.8% (1071 μmol mˉ²sˉ¹) en la configuración de 16x10 hilos/cm2 con respecto a la radiación PAR a cielo abierto (1263 μmol mˉ²sˉ¹) y con respecto a la malla negra, se encontró que transmitió el 38.7% (488.7 μmol mˉ²sˉ¹) en la configuración de 20x10 hilos/cm2 y el 43% (543 μmol mˉ²sˉ¹) en la configuración de 16x10 hilos/cm2.
En Florida, Estados Unidos, se han estudiado diferentes mallas, las cuales incluyeron las de color rojo, azul, negro y perla; todas ellas con un factor nominal del 50% de sombreo, en un periodo de doce meses. Se encontró que la radiación PAR se redujo en un mayor porcentaje en las mallas negras con una tasa de 900 μmol mˉ²sˉ¹ (39%) de radiación transmitida y un menor porcentaje en la malla color perla con una trasmisión de 800 μmol·mˉ²sˉ¹ (34%).
Por lo que la radiación exterior alcanzó una radiación PAR máxima de 2300 μmol mˉ²sˉ¹. La radiación UV-A y UV-B fueron reducidas en la malla de color perla. Por otra parte, se obtuvo una mayor temperatura ambiental en la malla de color perla, comparada con la temperatura obtenida en la malla negra. Esto puede ser debido a las diferencias en porosidades de cada una de las mallas; sin embargo, no se proporciona el dato de porosidad.
Los diferentes valores registrados de cada una de las mallas en el mes de mayor temperatura, fueron de 37°C para la malla sombra de color negro, 38°C para el exterior y 40°C para la malla de color perla. Por lo tanto, es factible disminuir la temperatura en el interior de las estructuras de malla destinadas a la agroplasticultura, a través de mejorar sus características ópticas, favoreciendo así al crecimiento, rendimiento y calidad de hortalizas.
En México, el aumento en la superficie de agricultura protegida por malla sombra ha aumentado a cerca de 9,000 ha en el año 2010, a 38,484 ha al año 2016. Debido a que brindan condiciones climáticas óptimas para los cultivos, buscando así mayores rendimientos y calidad de producción. La investigación realizada en el país, en cuanto a las propiedades ópticas de las mallas, es aún reciente, por lo cual, la formulación y caracterización de las mallas que brinden las propiedades idóneas para los cultivos favorecerá el buen desarrollo de las plantas. Por ello, se requiere de investigación para su implementación. La malla a evaluar y caracterizar, es la resultante de la formulación de un prototipo con la característica principal de obtener un alto bloqueo a longitudes de onda de alta energía de la radiación infrarroja cercana, causante de la elevación de temperaturas en el interior de estas estructuras.
Factores que inciden en el desarrollo del cultivo dentro de un ambiente controlado.
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Humedad relativa
Barker (1990), menciona que la humedad relativa óptima para el cultivo de tomate oscila entre el 70% y el 80% promedio-día, y mayor al 90% favorece al desarrollo de enfermedades criptógamas, especialmente Botrytis sp., y en condiciones muy bajas de humedad relativa, la tasa de transpiración crece y se reduce la fotosíntesis.
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Temperatura
Según Leskovar (2001), la planta controla su temperatura mediante la transpiración, disipando hasta un 50% de la energía que absorbe. Todas las especies responden a un rango de temperatura, dado que las relaciones bioquímicas están controladas por enzimas sensitivas al calor. Las altas temperaturas durante la fructificación, provocan caída de la flor y limitan el cuajado, tal como han descrito Stevens y Rudich (1978), aunque hay diferencia entre los cultivos, de origen genético. Muñoz (2003), menciona que las temperaturas óptimas para el desarrollo del tomate son de 23 a 25°C en el día y de 15 a 17°C por la noche.
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Luminosidad
En condiciones de baja luminosidad, los procesos de crecimiento, desarrollo, floración, polinización, como también la maduración de los frutos, pueden verse negativamente afectados en el cultivo de tomate. La iluminación diaria total, es el factor que más afecta el desarrollo vegetativo. Un valor de 990.63 μmol mˉ²sˉ¹ es el mínimo, para floración, así como para el cuajado, de radiación total diaria. Los valores reducidos de luminosidad pueden incidir de forma negativa sobre los procesos tanto de la floración, como de la fecundación, así como el desarrollo vegetativo de la planta.
Tratar de superar las limitaciones utilizando luz artificial, rara vez se justifica económicamente. Se estima que, para que el cultivo de tomate produzca con mínimas restricciones fotosintéticas, debe ocurrir una radiación incidente fuera del invernadero del orden de 14 a 16 MJ/m2 día. Estos valores, pueden incidir de manera negativa sobre los procesos de floración, fecundación, el desarrollo vegetativo del cultivar y la fotosíntesis.
Durante el período vegetativo resulta importante la interrelación que existe entre las temperaturas diurnas, nocturnas y la radiación.
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Radiación solar
La radiación representa la forma principal de intercambio de materia (CO2 y vapor de agua) y energía entre las plantas y la baja atmósfera, la cual se encuentra en contacto con la superficie terrestre; esta energía, es convertida en calor y conduce a otros intercambios de radiación y transpiración. También determina las temperaturas de los tejidos con consecuencias en los procesos metabólicos y los balances entre ellos.
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La radiación PAR y el desarrollo de las plantas
La radiación solar es la principal fuente de energía y tiene relación prácticamente con todos los procesos fisiológicos de la planta. La radiación solar puede medirse en forma instantánea: Radiación global (W/m2), RFA (µmol/ m²sˉ¹), RFA (W/m2), y en forma acumulada en MJ m-² día-¹.
La radiación solar total, que incide en el dosel de los cultivos, tiene un intervalo de longitud de onda de 300 a 4000nm (nanómetros), del cual los cultivos para realizar fotosíntesis utilizan solo la radiación de 400 a 700nm, definida como la radiación fotosintética activa (PAR) y corresponde aproximadamente al 48% de la radiación total incidente. El resto de la radiación solar absorbida por las la hojas, induce efectos térmicos, afectando la temperatura foliar y la tasa de transpiración.
Generalidades del cultivo de tomate
El tomate, es una especie dicotiledónea perteneciente a la familia de las solanáceas. Esta familia, es una de las más grandes e importantes entre las angiospermas, comprende unas 2,300 especies agrupadas en 96 géneros. Las plantas de tomate, tienen un sistema radical, compuesto por una raíz principal o pivotante, de la que se originan raíces laterales y fibrosas pudiendo lograr los 1.5m de radio. Más del 80% de las raíces se desarrollan entre los 20 y 45 cm de profundidad, aunque en condiciones apropiadas, pueden llegar hasta los dos metros. Es muy frecuente la formación de algunas raíces adventicias, especialmente en los nudos inferiores del tallo principal, siempre y cuando esta parte de la planta esté en contacto con suelo húmedo.
Taxonomía y clasificación
De acuerdo a Hunziker (1979), la taxonomía generalmente aceptada del tomate es:
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Clase: Dicotiledóneas.
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Orden: Solanales (Personatae).
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Familia: Solanaceae.
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Subfamilia: Solanoideae.
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Tribu: Solanae.
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Género: Lycopersicon.
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Especie: Lycopersicon esculentum.
Descripción botánica
De acuerdo con Peralta y Spooner (2007) y Benton Jones (2008), los tomates silvestres son plantas herbáceas perennes, aunque en su hábitat natural muy probablemente se comportan como anuales y pueden morir después de la primera estación de crecimiento debido a las heladas o la sequía. Son de hábito de crecimiento indeterminado erecto o postrado, aunque a través del mejoramiento en los genotipos de crecimiento determinado, estas terminan con un racimo floral en el ápice. Las hojas son pinnadas con 2-6 pares de foliolos opuestos o subopuestos, sésiles, subsésiles o pecioladas. Existe una gran variación interespecífica en la disección de la hoja con foliolos primarios, secundarios, terciarios e interpuestos. La inflorescencia básica es una cima con diferentes patrones de ramificación (mono, di y policotómico), y con o sin brácteas axiales, contando con tres nudos entre cada inflorescencia.
Las flores son típicamente amarillas, las anteras están unidas lateralmente para formar un cono en forma de botella con una punta alargada estéril en el ápice (excepto en S. pennellii). Los sistemas de polinización han jugado un papel importante en la evolución de la naturaleza especies de tomate, que van desde alógama autoincompatible, a facultativos alógamas, y de auto-compatible, a autógamas y auto-compatible. El tamaño del fruto, el color y pubescencia son variables, al igual que el tamaño de las semillas, el color y el desarrollo de las paredes radiales de las células de la testa. Las frutas son bayas generalmente biloculares en las especies silvestres, y bilocular o multiloculares en genotipos cultivados.
Importancia económica del cultivo del tomate en México
En México el tomate es la hortaliza que ocupa el primer lugar en términos del valor de la producción. Es el segundo producto más cultivado después del chile y es uno de los productos agrícolas que genera más divisas al país. La mayor parte de la producción bajo agricultura protegida, se concentra en los estados de Sinaloa, Baja California y Jalisco, este tipo de producción también existe en los estados de Colima, Estado de México, Hidalgo, Michoacán, Querétaro, San Luis Potosí, Sonora y Zacatecas.
Los principales estados exportadores de tomate son Sinaloa y Baja California, aprovechando las condiciones favorables del clima y la cercanía de Estados Unidos de América, principal país consumidor.
En general, los invernaderos contribuyen con el 44% y la malla sombra con 51% de la superficie total de agricultura protegida. Los estados donde se concentra la mayor cantidad de invernaderos son: Sinaloa (22%), Baja California (14%), Baja California Sur (12%) y Jalisco (10%); estas cuatro entidades aportan más del 50% de la producción total de cultivos protegidos. En relación al nivel de tecnificación de invernaderos en México, se consideran de baja y media tecnología, en función de lo siguiente:
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Tecnología baja: 100% dependiente del ambiente, uso de tecnologías simples, similares a las utilizadas en cultivo a la intemperie.
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Tecnología media: semiclimatizados, riegos programados, suelo o hidroponía.
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Tecnología alta: climatización automatizada (mayor independencia del clima externo), riegos computarizados, inyecciones de CO₂, uso de sustratos.
Estas son algunas de las principales causas de la rápida expansión de la superficie de tomate bajo agricultura protegida.
Requerimientos climáticos del cultivo del tomate
Radiación solar
La radiación solar principal fuente de energía, tiene un carácter preponderante entre todos los factores ambientales determinantes en la producción de materia seca y el rendimiento de la planta. Mavi y Tupper (2004) consideran tres aspectos de la radiación solar que son biológicamente significativos:
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La intensidad de la radiación, que refleja la cantidad de energía radiante que cae sobre una unidad de superficie en una unidad de tiempo.
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La distribución espectral de la radiación, que rige el proceso fotoquímico de la fotosíntesis.
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El tercer aspecto es la distribución de la radiación en el tiempo, lo cual es importante para el fenómeno fotoperiódico.
Temperatura
La planta de tomate necesita un período de entre 3 y 4 meses entre su establecimiento y la cosecha del primer fruto. La temperatura media mensual óptima para su desarrollo, varía entre 21 y 24°C, aunque se puede producir entre los 18 y 25°C. Cuando la temperatura media mensual sobrepasa los 27°C, las plantas de tomate no prosperan. Temperaturas sobre los 30ºC, afectan la fructificación. Asimismo, la temperatura nocturna puede ser determinante en la etapa de cuajado, pues debe ser suficientemente fresca (15 a 22°C). Las temperaturas inferiores entre 12- 15ºC, también originan problemas en el desarrollo de la planta y pueden provocar frutos deformes. En general, con temperaturas superiores a 25ºC e inferiores a 12ºC la fecundación es defectuosa o nula.
La maduración del fruto está muy influida por la temperatura en lo referente tanto a la precocidad como a la coloración, de forma que valores cercanos a los 10ºC, así como superiores a los 30ºC, originan tonalidades amarillentas. La planta detiene su crecimiento entre los 10ºC y 12ºC y se hiela a -2ºC.
Humedad relativa
La humedad relativa óptima para el desarrollo del tomate varía entre un 60% y un 80%. Humedades relativas muy elevadas, favorecen el desarrollo de enfermedades aéreas y el agrietamiento del fruto y dificultan la fecundación, debido a que el polen se compacta, abortando parte de las flores. El rajado del fruto, igualmente puede también tener su origen en un exceso de humedad en el suelo o riego abundante, a continuación de un período de estrés hídrico. Por otro lado, la humedad relativa demasiado baja dificulta la fijación del polen al estigma de la flor.
Radiación PAR
Se denomina radiación fotosintéticamente activa (PAR) a la radiación en longitudes de onda útiles, para la fotosíntesis de las plantas. Se acepta que PAR abarca desde 400 a 700nm, aunque algunos autores incluyen en PAR desde 350 hasta 850 nm. Los valores de radiación global se miden, por convención, sobre una superficie horizontal, admitiéndose como norma general que el 48% de la radiación global es de tipo PAR.
La radiación PAR, puede cuantificarse por su intensidad en unidades energéticas o irradiancia fotosintética por unidad de superficie (W·m-2), o en unidades fotónicas también por unidad de superficie (moles de fotones·m²sˉ¹).
La transmisividad a radiación PAR (400-700nm), es la propiedad radiométrica más importante de los materiales de cubierta desde el punto de vista agronómico, ya que es necesaria para la fotosíntesis de las plantas.
CO₂ y Fotosíntesis
La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas usan la energía solar para transformar los nutrimentos del suelo, el CO₂ y el agua en azúcares, que les sirven para realizar sus actividades metabólicas. Para esta actividad se requiere de la presencia de clorofila, sustancia presente principalmente en las hojas; aunque también se encuentra en otros órganos de color verde. La tasa de asimilación de CO₂, se refiere a la velocidad de fijación de carbono en cada metro cuadrado de superficie. Sirve como un indicador para conocer qué tan eficiente está siendo la planta para producir materia seca, es decir, generar nuevos órganos, (flores, frutos etc.) y seguir creciendo.
La concentración de CO₂ en el invernadero, también juega un papel fundamental en la tasa de asimilación del mismo, su efecto se puede ver con claridad. Normalmente, en el ambiente hay una concentración de CO₂ de alrededor de 380-400 ppm (partes por millón), aunque esta concentración es menor dentro del invernadero debido al consumo y limitaciones en ventilación.
Por ello, es vital que éste cuente con una buena área de ventilación, que favorezca las tasas de renovación de aire. Estas concentraciones más bajas de CO₂, se deben básicamente a que gran parte del carbono atmosférico es fijado por las plantas, además de que cuando la estructura no está bien ventilada, el carbono capturado no es repuesto como normalmente ocurre en los sistemas a campo abierto.
La concentración de CO₂ juega un papel tan importante que incluso, en sistema de producción de tomate de alta tecnología, se usa como una práctica de manejo el enriquecimiento atmosférico con anhídrido carbónico. Esta actividad no suele realizarse para invernaderos de baja tecnología o de tecnología intermedia, pues la inversión suele ser muy elevada y no se justifica si el precio del producto no es muy alto. En ocasiones, durante el invierno, es necesario cerrar las ventanas del invernadero durante la tarde para acumular calor y para proteger al cultivo de las bajas temperaturas nocturnas. No obstante, esta práctica limita el flujo de aire y recuperación de CO₂ durante el día.
Características de la malla prototipo CIQA con propiedades antitérmicas Se trabajó con una malla prototipo con propiedades antitérmicas formulada y patentada por el centro de investigación en química aplicada (patente registrada en el IMPI con folio MX/E/2016/092452). Los materiales utilizados en la fabricación de esta malla prototipo fueron:
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Resina de polietileno de alta densidad
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Aditivos estabilizadores de luz ultravioleta
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Aditivos antioxidantes
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Pigmento bloqueador de radiación infrarroja.
Este prototipo de malla con propiedades antitérmicas, incluye en su formulación, el pigmento de bloqueo de la radiación infrarroja cercana, el cual provoca una menor transmisión de la radiación total que se traduce en una menor temperatura al interior de esta malla anti-térmica, y de esta forma continuar produciendo en los meses de altas temperaturas típicos de regiones áridas y semiáridas.
Establecimiento del experimento
Especificaciones de los túneles
El experimento se realizó en dos túneles con dimensiones de 9m de largo por 6m de ancho y 3.5m de alto, uno cubierto con malla comercial bicolor que cuenta con un sombreo del 43%. Y el otro túnel con un prototipo (cristal) ambos con Mesh de 16 por 20 hilos/cm².
Evaluación agronómica
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Material Vegetativo a evaluar: Floradade.
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Variedad: Variedad rústica, de crecimiento determinado.
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Frutos redondos de calibre medio (140 – 150g).
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Cosecha a partir de 75 días después de la siembra.
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Resistencias: Verticillium, Fusarium 0-1, Stemphylium. 19 Horus.
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Hibrido: Planta indeterminada.
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Pisos florales a corta distancia uno a otro.
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Peso del fruto 140 gr.
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Excelente tomate de larga vida de anaquel.
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Resistencia: HR ToMV/Vd/Fol: 0,1/Ff:c.
Producción de plántula
Para el establecimiento y manejo del cultivo de tomate, se produjo la plántula en charolas de poliestireno de 200 cavidades hasta alcanzar el desarrollo óptimo.
Trasplante.
El trasplante se efectuó el día 15 de marzo cuando las plántulas alcanzaron una altura de 15 a 20cm y formaron de cuatro a seis hojas verdaderas. Se tuvo una densidad de plantación de 3.7 plantas por m2 a una distancia de separación entre surcos de 0.90m y distancia entre plantas de 0.30m en hilera sencilla.
Se utilizó un sistema de suelo cubierto con acolchado plástico blanco-negro de 1.20m de ancho y 7.40m de largo.
Riego. Se instaló un sistema de riego por goteo para el cual se utilizó cinta de riego con una distancia entre goteros de 30cm y con un gasto de 1L de agua por hora a 8 PSI (porcentaje de sodio intercambiable). Y un Venturi para la inyección de fertilizantes.
Manejo agronómico del cultivo
El momento del riego, se proporcionó cuando los tensiómetros marcaban de 20 a 30 Cb que corresponde a un 30% y un 35% del abatimiento de la humedad disponible para las condiciones edáficas del suelo CIQA.
El valor del contenido de humedad en el suelo en base a volumen (Ɵv) al 30% de abatimiento es de un 29.5% y un Ɵv de 28.6% para un 35% de abatimiento y la densidad aparente del suelo de CIQA es 1.24g-¹cm³ ,con una textura migajón-arcillosa, el riego se dio para humedecer un perfil de 30 cm de profundidad, con estos datos y los valores de capacidad de campo (CC), y punto de marchitez permanente (PMP) se utilizó la siguiente ecuación para calcular la lámina de riego (Lr):
20 Lr= (CC- Ɵv ar) Zr 100ƿw
Dónde:
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Lr = Lamina de riego en cm
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Cc= Capacidad de campo
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Ɵwar= Contenido de humedad del suelo en base a volumen, al abatimiento establecido
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Zr= Profundidad radicular en cm.
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ƿw = densidad del agua.
Se aplicaron los productos químicos necesarios desde el trasplante hasta cosecha para evitar problemas de plagas y enfermedades.
La nutrición proporcionada al cultivo, fue distribuida en función de la etapa de desarrollo y la demanda del mismo. Utilizando la Guía de Manejo de Nutrición Vegetal de Especialidad del cultivo de tomate.
El tutorial se realizó con hilo tipo (rafia), las plantas se manejaron con podas a un solo tallo. La polinización se realizó mecánicamente, efectuando vibración a las plantas por medio del sistema de tutores.
Diseño experimental y tratamientos.
Se utilizó un diseño completamente al azar con arreglo bifactorial 2x2. Donde los niveles correspondientes al factor (a), serán la malla anti-insectos con propiedades antitérmicas y la malla comercial, mientras que los niveles correspondientes al factor (b) serán los materiales genéticos Horus y Floradade. Se utilizó la comparación de medias mediante la prueba Duncan, comparando todos los tratamientos entre sí.
Se analizó la posibilidad de obtener algunas regresiones entre variables que pudieran explicar los resultados obtenidos. Se utilizó un software estadístico InfoStat. Versión 2015e. El comportamiento de la variable-respuesta Y en el experimento, con k réplicas se escribió mediante el siguiente modelo estadístico:
Y_ijk=μ+α_i+β_j+(αβ)_ij+ε_ijk i=1,2,…,a j=1,2,…,b k=1,2,…,n
Dónde:
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μ, es la media general,
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α_i, es el efecto del i-ésimo nivel del factor A,
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β_j, es el efecto del j-ésimo nivel del factor B,
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(αβ)_ij, representa el efecto de interacción en la combinación ij,
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ε_ijk, es el error aleatorio.
Diseño experimental bifactorial 2x2 proporciona la siguiente combinación de tratamientos: T1= Horus+malla comercial, T2= Floradade+malla comercial, T3= Horus+malla prototipo, T4 = Floradade+malla prototipo.
Variables evaluadas.
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Trasmisión de la radiación total. La radiación total fue medida con un piranómetro modelo SP-110. Tanto al exterior como al interior de los túneles. Programando la toma de datos cada hora, los cuales se recolectaron periódicamente para ser analizados.
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Radiación PAR. Al igual que los sensores de radiación total, dentro de los túneles, se colocaron sensores de radiación fotosintética activa y radiación difusa. El modelo BF3 es capaz de tomar lecturas de radiación total, radiación fotosintética activa y radiación difusa, las unidades de salida son µmol m²sˉ¹, Watts/m2. El cual se programó para tomar datos cada 10 minutos y medias de cada hora durante las 24 horas del día y durante el periodo que dure el experimento.
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Radiación UV. La radiación UV fue monitoreada con un sensor modelo SU-100, este sensor puede detectar el rango de longitud de onda entre 200 y 400 nm en unidades de µmol mˉ²sˉ¹.
Estos sensores se conectaron y se programaron para registrar cada 10 minutos y calcular medias cada hora durante 24 horas del día, durante el periodo del experimento. Los datos obtenidos se descargaron a una computadora y fueron interpretados.
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Temperatura y humedad relativa. Durante el periodo del desarrollo del experimento se registró con sensores con una programación de toma de datos cada 10 minutos para promediar cada hora, los datos obtenidos se analizaron con el programa Pro versión 2.7.3.
Variables de evaluación.
Materia seca. Para la determinación de la biomasa (peso seco de hojas, tallos, flores y frutos), se tomó una planta que presentara competencia completa de la unidad experimental en las cuatro repeticiones por muestro.
Las muestras fueron colocadas en una estufa de secado a una temperatura de 70ºC durante 72 horas. A los 33, 51, 69 y 85 días. Se usó una báscula digital con una capacidad máxima de carga de 3100g. Con un grado de error de 0.1 gramos.
Área foliar. El área foliar se determinó en un integrador de área foliar Se realizaron muestreos destructivos a los 33, 51, 69 y 85 días, utilizando una planta por unidad experimental por muestreo.
Fotosíntesis. La medición se realizó mediante un analizador de gases en las lecturas, se tomaron en condiciones de cielo despejado, sobre hojas jóvenes completamente desarrolladas. Las mediciones se realizaron desde las 6 horas del día concluyendo hasta las 18 horas del día realizando mediciones cada 2 horas.
Potencial hídrico xilemático. Para conocer el estado hídrico de los dos genotipos de tomate durante el periodo experimental, se realizaron 3 mediciones del potencial del agua en la planta a los 69, 84 y 102 ddt. Las mediciones se realizaron empleado una cámara de presión portable. Las lecturas se tomaron entre las 14:00 y las 15:00hrs, tomando una planta por unidad experimental por muestro.
Fueron seleccionadas hojas bien desarrolladas y libres de enfermedades de las plantas, que fueron cubiertas con bolsas plásticas y papel aluminio por 90 minutos, logrando un equilibrio entre el potencial hídrico de planta con el de la hoja. La medición se realiza en días despejados, a mediodía solar, donde existe la máxima demanda de la atmósfera.
Variables morfológicas.
La altura de planta se determinó mediante el uso de una cinta métrica a los 33, 51-69 y 85 días después del trasplante utilizando 4 plantas de la unidad experimental, se determinó una media de las cuatro plantas, representativa del tratamiento.
El Diámetro de tallo se determinó mediante un vernier digital a los 33, 51-69 y 85 días. Utilizando 4 plantas por unidad experimental por muestreo, realizando la medición al tercer entrenudo presente en el tallo, se determinó una media como dato real.
La expresión del rendimiento. Los datos de rendimiento por superficie cultivada fueron obtenidos mediante una báscula digital, los muestreos se dieron de acuerdo a maduración de frutos. Se usaron 4 plantas correspondientes a una superficie de 1.08m2 como parcela útil para determinar el rendimiento.
Resultados y discusión
Radiación total del ciclo del cultivo La radiación total exterior, registró en promedio 842 W mˉ² en el ciclo del cultivo, la malla comercial bloqueo 41% de la radiación total incidente y la malla prototipo CIQA bloqueo el 35%.
La intensidad de la radiación solar en el interior de una estructura cubierta por un material plástico, es siempre menor que la que hay en el exterior debido a la reflexión y absorción del material de cerramiento, que dependen del tipo, espesor, grado de limpieza (polvo), condensación de agua y estado de degradación del plástico usado, así como de la orientación y forma de la cubierta, de la época del año y del resto de los elementos que configuran el túnel (estructura, tutorado, mallas, etc.).
La pérdida de transmisión debida al material, se puede estimar entre un 5 y un 40% en función de los distintos puntos comentados. Guzmán y Tognoni, mencionan que del 100% de la radiación externa solo el 65-70% logra penetrar al interior del área protegida, mientras que el resto es reflejado y absorbido por el techo de la cubierta y por la estructura de soporte. De la radiación interna una parte, varía entre el 10 y el 20% que es reflejada por el cultivo quedando solo el 50-60% de la radiación interceptada por el cultivo.
