I

I. INTRODUCCINLa agricultura bajo invernadero ha venido creciendo en la regin. Actualmente en Sinaloa se encuentran en operacin alrededor de 504 hectreas (AMPHI, 2004); y la tasa de crecimiento es alrededor del 50 % anual, cifra que supera el 30% de crecimiento medio nacional (Urrutia citado por Lizrraga ,2004)Un medio de cultivo sin suelo e inorgnico puede suministrar oxigeno, agua, nutrimentos y soporte para las races de las plantas tambin como lo hace el mismo suelo (Resh, 2001).

Tradicionalmente el suelo ha sido el medio de cultivo dentro de los invernaderos, aunque se ha identificado que el crecimiento de la planta en sustratos inertes permite un control ms preciso del medio ambiente comparado con el que normalmente se tiene con cultivo desarrollado en suelo. La razn por la que ha sido cambiado el suelo como medio de cultivo a un sustrato inerte es por la acumulacin de sales, enfermedades, aereacin deficiente y compactacin (Minero, 2002).

En Mxico, en los ltimos aos las hortalizas han cobrado un auge destacado desde el punto de vista de la superficie sembrada y en el aspecto social, debido a la gran demanda de mano de obra y a la captacin de divisas que generan (Valadez, 1994). Las principales zonas productoras son Sinaloa, Baja California, San Luis Potos y Nayarit. El estado de Sinaloa ocupa el primer lugar en superficie sembrada con 18 340 ha (SAGARPA, 2002).

El tomate es cultivado primero en condiciones de invernadero, en semillero aproximadamente treinta das despus de la siembra, para posteriormente ser trasplantado en campo y completar as su ciclo biolgico (Armenta, 1998).

En los ltimos aos varias especies de hortalizas se han cultivado en ambientes controlados. Este sistema busca evitar adversidades climticas que permitan obtener productos de calidad. El ambiente para la produccin y desarrollo de cultivos protegidos est constituido por todos los factores climticos modificados por el tipo de estructura y su cubierta, las prcticas culturales realizadas para acondicionar y manejar de la mejor manera ese ambiente, con la finalidad de crear a las plantas las mejores condiciones y puedan expresar todo su potencial productivo (Ayala, 2002).

El nitrgeno tiene efecto significativo en la produccin y calidad de fruto, ya que particularmente los nitratos son los principales uniones que contribuyen a la productividad, as como tambin en la acumulacin de biomasa y a la salinidad de la solucin (Jaques et al 2001).En el valle de Culiacn, Sinaloa, el tomate en el ciclo 2001-2002 fue sembrado en una superficie de 5,679 ha obteniendo una produccin total de 352, 610 t (SAGARPA, 2002).

Por lo anterior, y al no haber trabajos realizados en la regin, usando lana de roca como sustrato se realiz el siguiente estudio dosis de NO3- en rendimiento y calidad de tomate en hidropona.II. OBJETIVOS

2.1. Objetivo general

Evaluar el efecto de diferentes dosis de NO3- en la solucin nutritiva en el, rendimiento, crecimiento y calidad de fruto.2.2. Objetivos especficos

Evaluar contenido de N-NO3- en tejido vegetal, fruto, as como tambin CE y concentracin de NO3- del drenaje. Estimar dimetro polar y ecuatorial y calidad de fruto por efecto de la aplicacin de dosis de NO3- en la solucin nutritiva en hidropona. Evaluar las diferentes dosis de NO3- en la solucin nutritiva en el rendimiento de tomate en hidropona.

III. HIPTESIS Los contenidos de N-NO3- de tejido vegetal, fruto, as como CE y NO3- del drenaje varan dependiendo de la dosis de NO3- en la solucin nutritiva. La aplicacin de diferentes dosis de NO3- en la solucin nutritiva influye en las variables de dimetro polar y ecuatorial as como en la calidad de fruto. El rendimiento de tomate esta influenciado en funcin de la aplicacin de dosis de NO3- en la solucin nutritiva. IV. REVISIN DE LITERATURA

4.1. Importancia del tomateEl tomate ocupa un lugar preponderante con relacin al desarrollo econmico y social de la agricultura a nivel mundial, reportndose que se requiere de 140 jornales por hectrea (Valadez, 1998).

4.2. Origen e historia

El tomate es una planta nativa de Amrica tropical, cuyo origen se localiza en la regin de los Andes (Chile, Colombia, Ecuador, Bolivia y Per) y donde se encuentra la mayor variabilidad gentica y abundancia de tipos silvestres (Chvez, 1980).Mxico est considerado a nivel mundial como el centro ms importante de domesticacin de tomate. La palabra tomate proviene de la voz nhuatl "tomatl"; en 1554 fue llevado a Europa, empezando a comercializarse en Estados Unidos hacia el ao 1835 (Chvez, 1980).

4.3. Historia en Sinaloa

El inicio de la produccin de tomate en Sinaloa para comercializarlo en los Estados Unidos de Norteamrica, data del ao de 1908. El primer impulso real del negocio de las hortalizas, vino como resultado de los cambios en la economa internacional, provocada por la Segunda Guerra Mundial. La produccin se expandi ms rpidamente en Mxico, ya que en los Estados Unidos todos los recursos fueron orientados hacia la guerra. A medida que los precios de las hortalizas aumentaban, el volumen producido por Mxico tambin se incrementaba, dando como resultado ganancias sin precedentes a los horticultores sinaloenses durante el inicio de los aos cuarenta. El siguiente gran auge econmico ocurri a finales de los aos cincuenta, con el primer envo de frutos de tomate madurados en la planta (Len, 1980).

4.4. Caractersticas botnicas y taxonmicas

Es una planta anual y puede ser semiperenne en regiones tropicales. Su sistema de races es fibroso y robusto, pudiendo llegar hasta 1.8 m de profundidad. Los tallos son cilndricos en plantas jvenes y angulosos en planta maduras alcanzan alturas de 0.40 a 2.0 m, presentando un crecimiento simpdico (Valadez, 1998).

El racimo floral o inflorescencia est compuesto de varios ejes, cada uno de los cuales tiene una flor de color amarillo brillante. El cliz y la corola estn compuestos de cinco spalos y cinco ptalos, respectivamente. La inflorescencia se forma a partir del 6 7 nudo, y cada 1 2 hojas se encuentran las flores en plantas de hbito de crecimiento determinado, y en las de hbito indeterminado se forman a partir del 7 10 nudo y cada tres o cuatro hojas (Valadez, 1998).

El fruto del tomate es una baya compuesta por varios lculos, pudiendo constar desde dos (bilocular) hasta tres o ms lbulos (multilocular); los cultivares comerciales pertenecen al tipo multilocular. El color ms comn del fruto es el rojo, pero existen amarillos, naranjas y verdes, siendo su dimetro comercial aproximado de 10 cm.

Familia: Solanaceae

Gnero: Lycopersicon*Especie: esculentumNombre comn: Jitomate o tomate

Var. Commune: Tomate comn

Var grandifolium: Tomate hoja de papa

Var. Validium: Tomate arbusto o erecto

Var. Cerasiforme: Tomate cherry

Var. Periforme. Tomate pera

Se divide en dos subgneros

Eulycopersicon ** 1) L. esculentum 2) L. pimpinelliforliumEriopersicon: 1) L. peruvianum 2) L. chilense 3) L. glandulosum 4) L. hirsutum(Valadez, 1998).4.5. Requerimiento de clima

El tomate es una hortaliza de clima clido que no tolera heladas. La temperatura ambiente para su desarrollo es de 21C a 24C, siendo la ptima de 22C; a temperaturas menores de 15C y mayores de 35C puede detener su crecimiento. Cuando se presentan temperaturas altas (> 38C) durante 5 a 10 das antes de la antesis, hay poco amarre de fruto debido a que se destruyen los granos de polen (las clulas huevo); si las temperaturas elevadas prevalecen durante 1 a 3 das despus de la antesis, el embrin es destruido (despus de la polinizacin). El amarre de fruto tambin es bajo cuando las temperaturas nocturnas son altas (25C a 27C) antes y despus de la antesis. A temperaturas de 10C o menores, un gran porcentaje de flores abortan (Valadez, 1998).

La temperatura ptima para la maduracin del fruto es de 18 C a 24 C; si la temperatura es menor de 13 C, los frutos tienen una maduracin muy pobre. Asimismo, cuando la temperatura es mayor de 32 C durante el almacenamiento, la coloracin roja (licopeno) es inhibida y los frutos se tornan amarillos. Se afirma que a temperaturas de 22 C a 28 C se obtiene una ptima pigmentacin roja (Valadez, 1998).4.6. Nitrgeno en la planta

Tras su absorcin el ion nitrato puede experimentar una transformacin, a la forma amoniacal (NH4+) y formar aminocidos. Los aminocidos y glutamina, son precursores de bases nitrogenadas. Una parte de los cidos nucleicos (ADN y ARN) contiene la informacin gentica para la sntesis de protena. Adems de aminocidos proteicos, cido nucleicos y bases nitrogenadas, el nitrgeno es constituyente de otros compuestos entre los cuales se incluyen nucletidos, amida y varias coenzimas, por lo que juega un papel importante en numerosas reacciones metablicas. El nitrgeno es tambin un constituyente estructural de las paredes celulares (Urrestarazu, 2000).

4.6.1. Funcin

Las plantas requieren nitrgeno, ya que forma parte esencial de las protenas (16% a 18%), es constituyente del protoplasma, de los cidos nucleicos, las coenzimas, aminocidos y los alcaloides entre otros; adems es parte integral de la clorofila.

Un adecuado suministro de nitrgeno est asociado con una alta actividad fotosinttica, vigor y crecimiento vegetativo (Gastlum, 2003).

4.6.2. Deficiencia

El desabasto o indisponibilidad de nutrimentos minerales da lugar a una baja concentracin en el tejido de las plantas y al ser mucho ms bajo el nivel crtico se manifiesta visualmente la deficiencia nutricional, con sntomas caractersticos para cada caso. Por lo anterior, se manifiesta con una decoloracin de las hojas inferiores con frecuencia pequeas, tallos delgados y fibrosos que se tornan violceos, aborto de flores, frutos pequeos que permanecen descoloridos y repentinamente se enrojecen (Uvalle, 2001). Resh (2001) menciona una clorosis general y/o secado de las hojas inferiores, y un crecimiento retardado, avanza de verde plido a amarillo, desde las hojas viejas hasta el nuevo crecimiento. El crecimiento es restringido y dbil, con prdida de hojas viejas. Tambin indica que la deficiencia de nitrgeno en pepino se manifiesta en crecimiento achaparrado, hojas inferiores verde amarillento. En caso severo, toda la planta se vuelve de color verde plido hasta las hojas ms jvenes y produce frutos pequeos.Urrestarazu (2000) seala que la deficiencia de nitrgeno provoca en la planta de pepino un aspecto duro y fibroso. Las hojas, en especial las ms viejas presentan coloraciones amarillentas. Los espacios intervenales permanecen verde, pero por un corto de tiempo, contrastando con el color amarillo de las nervaduras. Los frutos presentan tamao pequeo, coloracin plida y encogimiento en el pice.

4.6.3. Toxicidad

Los excesos nutricionales no siempre se pueden establecer fcilmente, pues hay un margen amplio entre los niveles ptimo y alto o muy alto. Entre los nutrimentos esenciales considerados primarios (N, P, K) y secundarios (Ca, Mg, S); el nitrgeno es el nico con un efecto directo en las planta.

Un exceso de nitrgeno fomenta mayor formacin de tejido suave (parnquima) a expensas de la sntesis de tejido duro o de resistencia (esclerenquima), la planta se vuelve vulnerable a infecciones y al perturbar el equilibrio entre carbohidratos y compuestos nitrogenados, se reduce la estabilidad del mecanismo de proteccin de tejido vegetal. Los efectos txicos de nitratos o amonio se identifican por necrosis marginal de las hojas viejas que se enrollan hacia abajo, dando una apariencia abultada de lmina foliar an verde.

Sealan Tognoni (2001) y Urrestarazu (2000) que en la mayora de los casos se pone de manifiesto una necrosis, comenzando en los pices y bordes foliares de las hojas ms viejas. Los efectos causados sobre los productos cosechados que disminuyen la calidad y cantidad antes de que los sntomas de la toxicidad de nitrgeno sean aparentes sobre las hojas.

Si el exceso es muy alto las necrosis pueden extenderse por toda la superficie foliar (Urrestarazu, 2001).

Los sntomas de toxicidad en la planta normalmente toman un color verde oscuro, con abundante follaje pero a menudo con sistema de races muy reducido (Resh, 2001).

4.6.4. Nitrgeno y su efecto en el crecimiento de plantas de tomateDebido a que la atmsfera contiene 79% de nitrgeno, vivimos materialmente en un ocano de ese elemento. A pesar de ello el nitrgeno es tal vez en todo el mundo el elemento ms limitante del crecimiento de las plantas, por lo general no est disponible para los organismos biolgicos (Henry, 1997).

Los fertilizantes contienen el nitrgeno en tres formas: ntrica, amoniacal y ureica o amidica; la mayora de las plantas absorben en su mayor parte el nitrgeno bajo forma ntrica y pequeas cantidades bajo la forma amoniacal (Arciniega, 2003).

El agua constituye la mayor parte de la materia vegetal y por ello puede ser uno de los factores limitantes de la produccin agrcola, ya que las plantas utilizan el agua para mantener la turgencia, transportar los nutrimentos y realizar la fotosntesis (Urrestarazu, 2000).

Gallego y Segovia (2004) mencionan que el objetivo de la agricultura intensiva moderna debe ser obtener la mxima rentabilidad. La fertirrigacin incluye conjuntamente los dos factores ms importantes de la produccin agrcola como son el agua y los fertilizantes. No debe concebirse la utilizacin de la fertirrigacin sin que las demandas de agua y nutrimentos por los cultivos sean satisfechas con elevada eficiencia. La mxima rentabilidad del empleo de un fertilizante se logra al optimizar la relacin entre el precio de las unidades fertilizantes y la eficacia de su aplicacin (Cadaha, 1998).El nitrgeno es necesario para la sntesis de clorofila, y como parte molecular de la clorofila, est involucrado en el proceso de la fotosntesis. La carencia de clorofila no permite que la planta utilice la luz solar como fuente de energa en el proceso de la fotosntesis y la planta pierde la habilidad de ejecutar funciones esenciales como la absorcin de nutrimentos, en caso de que las aplicaciones de nitrgeno sean excesivas, se podra observar demasiado follaje y menor produccin. Tambin es comn que al ser ms abundante el follaje, se presente una mayor poblacin de plagas y se retrase la maduracin (Quintana 2000).

4.7. Hidropona

4.7.1. Concepto de cultivo sin suelo (hidropona)

Los lmites de los denominados cultivos sin suelo son bastante amplios incluyendo a todos aquellos mtodos y sistemas que hacen crecer plantas fuera de un ambiente natural: el suelo, por lo tanto engloba a todos los sistemas, considerando tambin a los trminos como hidropona, aeropona etc. (Urrestarazu, 2000). Desde el punto de vista terico el sistema ofrece ventajas inequvocas como una mejor posibilidad de control sanitario, mejor control nutritivo y mejor posibilidad de programacin cultural. Muchas de estas ventajas son slo aparentes y por otro lado, la realizacin de estas instalaciones requiere inversiones importantes y una mayor preparacin del personal tcnico. Con la intencin de simplificar la relacin terreno-planta se han empleado medios de cultivo con la nica funcin de soporte al asegurar las necesidades nutritivas mediante la solucin nutritiva (Tognoni, 1999).

Los cultivos hidropnicos o hidropona pueden ser definidos como la ciencia del crecimiento de las plantas sin utilizar el suelo, aunque usado un medio inerte, a los cuales se aade una solucin que contiene todos los elementos esenciales para la planta para su crecimiento y desarrollo normal (Resh, 2001).La hidropona es un sistema excelente para todo tipo de investigacin en fisiologa, patologa y nutricin vegetal. Al ser un medio homogneo aislado del suelo y no contaminado, permite un tratamiento uniforme y sin interacciones de elementos extraos, con lo que se reduce el nmero de variables en todo tipo de investigacin. En la nutricin, la posibilidad de confeccionar la disolucin nutritiva sin interferencia del medio, proporciona la posibilidad de formular equilibrios, presencia y concentraciones indispensables para todo tipo de interacciones entre nutrimentos, as como para el establecimiento de niveles de toxicidad y carencia (Alarcn, 2000).

4.7.2. Importancia

Esta tcnica posee el poder de prosperar de manera rentable y con alto grado de seguridad en donde otros sistemas agrcolas fracasaran (Rodrguez, 1989).

Con esta tcnica los cultivos tienden a aumentar la calidad y cantidad de los frutos, siendo este el fin que persigue el agricultor, tambin siendo mayor los cuidados que se dan a la planta pero sobre todo se intenta tener un mejor control de los parsitos animales y vegetales que en los cultivos de tipo tradicional llegan a tener una intensidad impresionante. Est claro que el aspecto fitosanitario condiciona las prcticas agrcolas y la cantidad y la calidad de los productos (Tognoni, 1999).

4.7.3. Ventajas

La hidropona ofrece ventajas en comparacin con cultivos tradicionales en suelo (Peralta, 2002; Resh, 2001; Urrestarazu, 2000).

Esterilizacin del medio de cultivo; es muy corto y efectivo

Nutricin vegetativa: control completo, relativamente estable, homogneo para todas las plantas, fcilmente disponible en las cantidades que se precisen, buen control de pH, toma de muestra y ajuste.

Nmero de plantas: limitado solamente por la iluminacin, as pues, es posible una mayor produccin por unidad de superficie.

Control de malas hierbas, no existen labores.

Enfermedades y parsitos del suelo: no hay enfermedades, insectos, ni animales en el medio de cultivo, tampoco enfermedades de las races, ni es precisa la rotacin de cultivos, debido a que no estn en suelo.

Agua: no existe estrs hdrico.

Calidad de fruto: lo que permite a los agricultores al cosechar la fruta madura.

Fertilizacin: se utiliza en pequeas cantidades, que al estar distribuida uniformemente, permite una utilizacin ptima por las races.

Estado sanitario: al no aadir agentes biolgicos a las plantas no existen agentes patgenos en ella.

Trasplante: no se necesita una preparacin especial del suelo para el transplante: siendo mnimo el ahorro por trasplante.

Maduracin: con unas condiciones adecuadas de iluminacin se puede conseguir un adelanto en la maduracin.

4.8. Control de riegos en hidropona

En el cultivo hidropnico existen distintos sistemas para determinar las necesidades de riego del cultivo, siendo el ms extendido el empleo de bandeja de riego a la demanda. El tiempo y volumen de riego dependern de las caractersticas fsicas del sustrato (Glvez, 2003).

La decisin inicial del ciclo y frecuencia de riego va sufriendo modificaciones da a da a medida que el cultivo se va desarrollando y su sistema radicular va creciendo (Gmez, 2003).

Lizrraga, (2004), al monitorear diariamente el drenaje se encontr diariamente de 30 a 50% de drenado en das soleados y de 10 a 20% en tiempo nublado, sealando normal un drenaje de 1 a 2% para el tercer riego por las maanas. La bandeja de riego, recibe el nombre por su aspecto y funcin, ya que se adapta al contenedor del sustrato y adems recoge todo el drenaje de un contenedor. El drenaje se canaliza hacia un recipiente que en general est enterrado en el suelo, con lo cual se evita levantar la propia bandeja y las plantas que se cultivan muy por encima de los contenedores; de est forma mantener las mismas condiciones de cultivo. Esta informacin, expresada normalmente a travs del porcentaje de volumen drenado en relacin al gasto, es lo que gobierna la dotacin (volumen) y frecuencia (nmero de riegos a efectuar).

Para realizar el control de drenaje se usa la bandeja de drenaje una vez que la planta est bien enraizada. Es necesario controlar en qu momento del da se produce el drenaje y no slo el porcentaje. El porcentaje mximo de drenaje deber producirse en las horas de mxima temperatura.

Para el clculo de porcentaje de drenaje se puede utilizar la frmula siguiente (Urrestarazu, 2000):

Volumen de drenaje (salida)

% drenaje = ______________________________x100

Volumen del gotero de control (entrada)

4.9. Tipos de sustratos

Se define como el material en el que se desarrolla el sistema radical de la planta, limitando fsicamente el volumen aislado del suelo y capz de proporcionar el agua y los elementos nutritivos que la planta demanda, as como la oxigenacin ptima del sistema radicular (Peralta, 2002).

El nmero de materiales que pueden ser utilizados como sustratos es muy amplio, los materiales se han clasificado tradicionalmente de modo muy diverso, una de las clasificaciones ms frecuente es orgnico e inorgnico.4.9.1. De origen orgnico

Los sustratos de origen orgnico se caracterizan por estar sujetos a descomposicin biolgica (turbas) y se dividen en polmeros orgnicos no biodegradables, que se obtienen mediante sntesis qumica (por ejemplo, espuma de polietileno y polietileno expandido). Otra divisin de los orgnicos es rendimiento y subproductos, definindose como actividades de produccin y consumo. La mayora de los materiales de este grupo (orojo de uva, fibra de coco, cscara de arroz etc.) deben experimentar un proceso de compostaje para su adecuacin como sustrato (Urrestarazu, 2000).

4.9.2. De origen inorgnico

Se obtienen a partir de rocas o minerales de origen diverso, modificndose muchas veces de modo ligero mediante tratamientos fsicos sencillos. No son biodegradables como los materiales procedentes de muy distintas actividades industriales (escoria de horno alto y estriles de carbn). Otros son los transformados o tratados industrialmente, siendo estos a partir de rocas o minerales, mediante tratamientos fsicos y a veces tambin qumicos ms o menos complejos, que modifican notablemente las caractersticas de los materiales originales por ejemplo perlita, vermiculita arcilla expandida y lana de roca.

4.9.2.1. Lana de roca

La fabricacin de lana de roca o (rockwool) se inici en Dinamarca. Se prepara a partir de una mezcla de roca basltica (diabosa), piedra caliza y carbn, en una relacin 3:1:1, que se funde a 1 600 C; la masa fundida se lanza sobre una rueda giratoria de donde sale en forma de fibras de 0.05 mm de grosor. Durante el proceso de fabricacin se aaden materiales que proporcionan estabilidad (resina fenlica bakelita), capacidad para absorber (mojantes) o retener el agua (polmero de ures-formal) (Urrestarazu, 2000).

Durante los ltimos veinte aos el cultivo de lana en roca se ha convertido en una de las tcnicas principales para la produccin de cultivos tutorados, especialmente pepinos y tomates, siendo ampliamente usada en invernadero en Amrica del Norte y Europa (Resh, 2001).

En lana de roca la altura del sustrato es de unos pocos centmetros, dado que el material pueda contener mucha agua y algo de aire (Aizicza, 2004).

4.9.2.2.1. Composicin qumica de la lana de roca

La lana de roca es un sustrato que se caracteriza por tener una estructura fsica compacta y por ser inerte qumicamente (Alarcn, 2000).

La lana de roca consta de: (Resh, 2001).

Dixido de silicio 45 %

xido de aluminio 15 %

xido de calcio 15 %

xido de magnesio 10 %

xido de hierro 10 %

Tienen las caractersticas siguientes:

Ligeramente alcalina

Inerte

Biolgicamente no degradable

Buena capacidad de retencin de agua con un 95 % de espacio poroso

pH oscila entre 7 y 8.4

CIC: 0 meq 100 g suelo

Urrestarazu (2000) menciona un aumento (%) en rendimiento de pepino de 47.0 % en lana de roca, tambin seala que retiene 1.7 litros de agua por cada 2.5 litros de lana de roca.

Moroto (2002) seala que actualmente es frecuente en determinados pases el cultivo de pepino en lana de roca y con el sistema pelcula nutritiva.

4.10. Conductividad elctrica (CE) y su efecto en la calidad y rendimiento

Lizarraga (2004) considera que la conductividad elctrica es una medida de la concentracin de iones en la solucin, medida en mS cm-1. A ms concentracin en la solucin nutritiva est es mayor. La medida de la CE puede ser una herramienta efectiva en parte para controlar el balance generativo o vegetativo de las plantas. Esto es, CE baja promueve crecimiento vegetativo y CE alta crecimiento generativo. Mantener una CE ms alta puede ser usada para construir pared celular fuerte en la fase inicial de establecimiento, por ejemplo en pepino. Por otro lado menciona tambin que la CE del gotero depende de los valores qu se encuentren en el sustrato. Las conductividades son ms altas al comenzar el ao cuando las intensidades de riego son bajas ( 5 L m2 da-1) y la conductividad disminuye lentamente con la intensidad del riego ( 5 L m2 da-1). El balance de agua dentro de la planta es ms estable en tiempos ms luminosos.La concentracin de sales solubles es uno de los criterios ms influyentes para la produccin, puesto que la mayor o menor concentracin de la disolucin del suelo, afecta el esfuerzo de succin que la planta tiene que ejercer para absorber el agua (Arciniega, 2002).Tadesse y Nichols (2003), observaron una marcada reduccin en el crecimiento de la fruto con el incremento de la CE, al reducir un 30% el rendimiento en comparacin con una solucin baja en sales.

La CE puede afectar el rendimiento de pepino ya que Sonnelved y Kreij (2004) encontraron que al variar la CE en el ambiente radical de 6.5 dS m-1 al inicio del ciclo, y finalizar con 5.8 dS m-1 redujo el rendimiento de pepino a 23 kg m2; pero al iniciar y al finalizar el crecimiento con CE de 0.9 dS m-1, provoca rendimientos de 30.9 kg m2. Este mismos autores mencionan que la planta, al recibir baja CE al inicio (1.10 dS m-1), y despus aumentarla, no disminuye el rendimiento, ya que obtuvieron 32.0 kg m2.

La CE presente en el ambiente radical influye en la disponibilidad de agua para el cultivo de pepino, ya que con una baja CE (1.10 dS m-1) aumenta la absorcin de agua (3.4 L m2 da-1), pero al ser mayor la salinidad (5.2 dS m-1) la limita con 0.9 L m2 da-1.

En el drenaje, generalmente, la conductividad elctrica se sita por encima del valor correspondiente a la solucin del aporte y esta acumulacin puede llegar a ser de 2 dS m-1. No obstante, dependiendo de la especie de la que se trate y de las condiciones ambientales existentes, se fija un valor de conductividad mximo en el drenaje que no debemos superar con el fin de alcanzar rendimientos aceptables (Alarcn, 2000).

Gastlum (2004) menciona que en el cultivo de pepino encontr valores de 2.65 y 2.64 dS m-1 aplicando concentraciones de 12 y 16 meq L-1 de NO3-, respectivamente y concentraciones menores de NO3- en la solucin nutritiva arrojaron CE de 2.58 dS m-1 y 2.57 dS m-1 con 4 y 8 meq L-1 de NO3-, respectivamente.4.11. Rendimiento de fruto en kg ha-1Gonzlez (1998) al evaluar cubiertas de colores menciona que los mayores rendimientos de tomate se concentraron principalmente en los tamaos 6x7, 6x6, 5x6, y el mayor nmero de bultos/ha se registr bajo la cubierta roja con 3 512, siguiendo en orden decreciente la cubierta amarilla (3 275), transparente (2 927), testigo (2 827) y verde (2 192). En el ltimo lugar se ubic la cubierta azul con 2 082 bultos ha. Bajo la cubierta roja se cosech tambin el mayor nmero de bultos/ha de tamao grande 4x4, con 119.

Armenta (1998) menciona que los bultos de exportacin son los que contienen frutos de calidad sin defectos y con los siguientes tamaos (dimetro de fruto); 4x4 (9 cm), 4x5 (8.5 cm), 5x5 (8 cm), 5x6 (7.5 cm), 6x6 (6.5 cm), 6x7 (6 cm), (USDA, 1992).

El tamao 4x4 se refiere al tamao de fruto necesario para llenar una caja (bulto), con dos tandas de 16 frutos (4 por cada lado), as la caja contiene 32 frutos. De igual manera, la caja de frutos con tamao 4x5 contiene 40 frutos, con 5x5 contiene 50 y con 5x6 contiene 60 frutos, para los tamaos de fruto 6x6 y 6x7, la caja es de tres tandas con 108 y 126 frutos respectivamente. El peso aproximado por caja es de 11 kg.

Tuzel et al. (2003) encontraron una fuerte disminucin del rendimiento de fruto al incrementar la salinidad, alcanzando valores de 13.6 a 14.3 kg m2 con baja CE en verano, al aumentar la CE se provoc una reduccin del 28 a 37% de rendimiento.

Armenta (1998) obtuvo los menores rendimientos en peso de tomate en el primer corte y los mayores en el segundo, para posteriormente descender. El tratamiento con mayor rendimiento alcanz 152 34 ton ha-1 y el de menor con 130.64 ton ha-1. En el primer y cuarto corte se present un efecto significativo solamente para el factor N, en el primer corte los niveles con 5.99 y 4.61 meq L-1 no presentaron diferencia significativa entre s pero con el nivel de 5.99 se obtuvo mayor rendimiento que el nivel 3.22 meq L-1 de NO3 -. En el cuarto corte los niveles con 5.99 y 4.61 meq L-1 de NO3 - no presentaron diferencias significativas entre s pero con el nivel 4.61 se obtuvo mayor produccin que con el nivel de 3.22 meq L-1 de NO3 -. En conclusin, no obtuvo efecto significativo en la interaccin de los factores estudiados (N y K) y el tratamiento testigo no present diferencias significativas con relacin a la media factorial, lo cual permitira reducir considerablemente la fertilizacin utilizada por los productores de tomate, permitiendo adems un ahorro econmico en meq L-1 de NO3 - y la reduccin de la contaminacin de los mantos acuferos. Schwarz, y Kuchebuch (1998) mencionan que la absorcin de agua en tomate en hidropona se reduce con el incremento de la CE, ya que con 9 dS m-1 la absorcin de agua se redujo en 60 %, comparado con plantas con CE de 1.0 dS m-1.

Sakamoto et al. (1999) citan que incrementando la salinidad en fruto de tomate verde inmaduro mejora la calidad, ms que al aumentarla en estado de maduracin, pero disminuy el rendimiento (50 a 60 %). Adems mencionan que la reduccin en el rendimiento fue debido a una disminucin en el peso de fruto, pero no en el nmero. El peso seco de fruto, sin embargo, fue afectado muy poco por la salinidad, increment el porcentaje de materia seca de fruto. Tambin mencionan que el mejoramiento de la calidad de la fruta fue inducida por la salinidad, la cual causa una reduccin de absorcin de agua en fruto.4.12. CE y su efecto en la deficiencia de calcio (Blossom end rot)Nederhoft (1999) estudiaron el efecto de la CE durante el da y la noche sobre la deficiencia de Ca, rendimiento y calidad de fruto; encontraron que la alta CE tiende a incrementar los parmetros de la calidad del fruto (contenido de materia seca de fruto, Brix, acidez y vida de anaquel). Pero la alta CE en el da increment la incidencia de blossom y redujo el contenido de Ca en fruto de tomate. Tambin redujo el peso promedio de fruto, as tambin la produccin total, el peso de planta y el rea foliar. Se concluye que la baja CE durante el da y alta en la noche muestra mejoras en la calidad de fruto de tomate con mnimas perdidas de la produccin.

Koning (2000) menciona que la CE en el medio radical no tuvo efecto sobre el periodo de crecimiento de fruto.

Tuzel et al. (2001) sealan que incrementando los niveles de CE en la solucin nutritiva se redujeron el rendimiento y el tamao de fruto, y aument la incidencia de blossom, pero la CE de la fruta Brix y acidez titulable aumentaron con niveles altos de CE.

Amor et al. (2001) estudiaron varios niveles de CE en diferentes etapas fenolgicas, y observaron que en plantas de meln, se present una reduccin del 16 % del rendimiento con CE de 4.0 dS m-1 cuando se aplic 14 das despus del trasplante y 9 % donde se aplic a los 71 ddt. Sin embargo, para altos niveles de CE (8 dS m-1), las reducciones fueron 56 y 16 % respectivamente (14 y 71 ddt). Para tomate, se present una reduccin de 10% de rendimiento cuando se aplic CE 4.0 dS m-1 a los 16 ddt con respecto a cuando se aplic 66 ddt no hubo efecto. La CE 8 dS m-1 disminuy un 49 y 39% cuando se aplic a los 16 y 66 ddt respectivamente.

Se concluye que incrementando la CE en etapas tardas mejoran la calidad de la fruto de tomate y meln.

Eltez et al. (2002) mencionan que el nmero de frutos cosechados no fue afectado por la salinidad, pero el peso promedio de frutos s disminuy.

Tuzel et al. (2003) encontraron en tomate que el rendimiento y el consumo de agua disminuy dramticamente con el incremento de la salinidad. Los altos rendimientos, fueron obtenidos con CE 2.0 dS m-1 en otoo y primavera (13.6 kg m2 y 14.2 kg m2), la aplicacin por va foliar no afect el rendimiento significativamente, pero redujo la incidencia de blossom en el fruto. Incrementando la CE en la solucin nutritiva mejoran el sabor y calidad de fruto.Gastlum (2004) en pepino, encontr que a partir del corte cinco se presentaron diferencias en rendimiento por efecto de los tratamientos con baja y alta concentracin de NO3- en la solucin nutritiva. Por un lado, el tratamiento (4 meq L-1 de NO3-) provoc los ms bajos rendimientos en los cortes, acumulando un total de 118 151 kg ha-1, otros (8, 12 y 16 meq L-1 de NO3- respectivamente) lograron 137 650, 175 511 y 151 290 kg ha-1 respectivamente. Observndose que las bajas concentraciones no favorecieron incrementos de rendimiento, en comparacin con los tratamientos con concentraciones ms altas de NO3- en la solucin nutritiva4.13. Rendimiento de fruto no comercilizable (rezaga)

Gonzalez (1998) menciona que la rezaga muestra la cantidad de tomate que se desech a causa de los daos originados por plagas y enfermedades. Los principales defectos encontrados fueron decoloraciones internas ocasionadas por chinches caf, Euchistus servux y Cytopeltis notata, las cuales al alimentarse del fruto inyectan toxinas. Estos daos se observaron en frutos maduros, los cuales se manifiestan como manchas amarillas de tono intenso, que contrast con el color rojo natural del fruto. Otros insectos que causaron daos fueron el gusano soldado Spodoptera exigua y gusano del fruto Heliothis virescens, as como tambin el hongo Geotrichum candidum, causante de la pudricin agria, el cual aprovech los daos ocasionados por el gusano soldado para penetrar al fruto. La mayor cantidad de frutos daados se cosech en el testigo y bajo la cubierta transparente con 6. 628 y 5. 017 t ha-1, respectivamente, mientras que el menor nmero de frutos daados se localiz en las cubiertas verde, roja, azul y amarilla con 1. 797, 2.129, 2. 538 y 3. 811 t ha-1.Armenta (1998) menciona que la rezaga comprende los frutos que presentan defectos severos y no son comercializables y represent un 9.4% de la produccin total en su trabajo en tomate. Los principales defectos que influyeron fueron en porciento de rezaga, carigatos (32 %), frutos chicos (32 %) y deformes (11%). Los frutos con pudricin apical se encontraron en todos los tratamientos en los ltimos dos cortes, con excepcin del tratamiento 10 que present frutos con pudricin apical en el segundo corte y tuvo el mayor porciento de frutos con este defecto, ya que en este tratamiento no se aplic Ca ni Mg. La utilizacin de una solucin nutritiva con alta relacin K/Ca aumenta la incidencia de pudricin apical. Nukaya et al. (1995) mencionan que en los ltimos cortes se presentaron frutos con pudricin apical en todos los tratamientos (an en los que contenan Ca), lo cual coincide con Nonami et al. (1995) quienes sealan que la alta concentracin de Ca en los fertilizantes no pueden prevenir por completo la pudricin apical en frutos de tomate. La presencia de frutos con pudricin apical posiblemente est relacionada con las condiciones ambientales en el periodo de diciembre a marzo (formacin intensiva de frutos) ya que en enero se presentaron precipitaciones y humedad ambiental alta, con das completamente nublados.

En Sinaloa la pudricin apical en frutos de tomate vara ao con ao (Len, 1978), debido a las condiciones ambientales, presentndose mayor incidencia de pudricin apical en las temporadas con inviernos de mayores precipitaciones.

Ehret y Ho (1986) encontraron que los incrementos de humedad ambiental reducen la transpiracin y tambin la absorcin de Ca. Si la tasa de transpiracin de los frutos es pobre como ocurre bajo condiciones de alta humedad ambiental, es posible que niveles de calcio inadecuados sean suministrados a los frutos y se reduzcan los sntomas de deficiencia (Mengel y Kirkby, 1987).

Armenta (1998) en los primeros cinco cortes en tomate, en la rezaga no obtuvo frutos deformes ni con poco peso, presentndose despus en todos los tratamientos. Los tratamientos con menor Ca y Mg presentaron mayor porciento de frutos con estos defectos. Los defectos de carigatos y rajados se presentaron en todos los tratamientos en forma similar, decreciendo conforme progresaron los cortes.

V. MATERIALES Y MTODOS5.1. Ubicacin del rea de estudio

La presente investigacin se realiz en el ciclo agrcola otoo-invierno 2003-2004 en un invernadero tipo baticenital, instalado en el campo experimental de la Facultad de Agronoma en el valle de Culiacn Sinaloa, ubicado en el km 17.5 de la maxipista Culiacn-Mazatln, en el distrito de riego N 10, ubicado a 244830 de latitud Norte y 1072430 de longitud Oeste y una altura de 38.54 metros sobre el nivel del mar (msnm).

5.2. Clima

De acuerdo con la clasificacin de Kppen modificado por Garca (1973), el tipo de clima es B1 S1 descrito como semirido, con lluvias en verano con presencia de lluvias invernales y con una precitacin de 670 mm. La zona tiene una temperatura media anual de 24 C, presentndose la mxima y mnima temperatura de 41 C en verano y 5 C en invierno respectivamente, su humedad relativa es en promedio de 66.6 % anual.

5.3. Establecimiento del cultivo

5.3.1. Material gentico

Para la presente investigacin fue utilizado tomate tipo bola cv. Charleston de Rogers seed, de crecimiento indeterminado.

5.3.2. Preparacin de camas

Se formaron las camas con una altura de 25 cm y de ancho 60 cm, una pendiente no mayor de 1% para evacuar el drenaje de la solucin nutritiva, las camas se realizaron de forma manual con una separacin de 1.60 m, poniendo una canaleta a un lado del surco para que la solucin del drenaje fluyera.

5.4. Sustrato

Se emple como sustrato lana de roca, con dos ciclos de cultivo previo donde se cultiv chile bell pepper, la cual fue proporcionada por la agrcola DIVEMEX. La lana de roca tena una conductividad elctrica al inicio del cultivo de 0.22 dS m-1.

5.5. Preparacin de la tabla de lana de roca

A los sacos de lana de roca, previo al trasplante se aplicaron riegos continuos para lograr drenar y lavar el sustrato. Posteriormente se dio un riego con el fungicida previcur, aplicado por el sistema de goteo con una concentracin de 0.5 ml L-1 de agua para prevenir ataque por hongos.

5.6. Acolchado plstico

Se realiz el acolchado plstico en el lomo de la cama utilizando polietileno de color blanco y negro, un 50% de la superficie fue cubierta con la finalidad de sacar el agua drenada y evitar que las races llegaran a salir de los sacos de lana de roca y se introdujeran en el suelo (Figura 1).

Figura 1. Sustrato, lana de roca usada para el crecimiento de las plantas de tomate.

5.7. Colocacin de la cinta y ramales portagoteros

Ya colocada la lana de roca se procedi a instalar las mangueras, los goteros y ramales portagoteros, siendo los goteros de cuatro litros por hora, cada gotero const de cuatro piquetas, colocando seis por saco de 1 m de largo.

5.8. Control de riegos: bandeja de drenaje y botella de demanda

Para cuantificar el porcentaje se colocaron cuatro bandejas de drenaje, poniendo una en cada tratamiento e instalando la bandeja debajo de la plancha de lana de roca, con su respectiva botella de demanda para obtener los datos de drenaje y definir los ciclos y frecuencia de riegos.

El porcentaje de drenaje se defini de la manera siguiente:

Volumen de drenaje (salida)

% drenaje = ______________________________x100

Volumen del gotero de control (entrada)

5.9. Trasplante

La fecha del transplante fue el 19 de noviembre de 2003, colocando tres plantas por saco, dando un total de nueve plantas por repeticin, con una separacin entre plantas de 33 cm.

5.10. Sistema de fertirrigacin

Se utilizaron cuatro bombas con capacidad de 1 HP, cada una con su respectivo depsito de 200 L los cuales contenan la solucin madre, todas la bombas estaban controladas por un arrancador de botones para que se activaran al mismo tiempo (Figura 2).

Al inicio de la fertilizacin de las plantas se emple la solucin nutritiva Steiner (1984) con 12 meq L -1 de NO3-, misma que se aplic hasta los 14 das despus del trasplante y posteriormente se aplicaron los tratamientos establecidos

Figura 2. Equipo usado para la aplicacin de los tratamientos en tomate en hidropona.

5.11. Fuente de fertilizantes usadas

Ca (NO3)2

15-00-00-19

Ca SO4

21Ca-16S

MgSO4

9% Mg-13% S

K2SO4

50%K-17%S

KNO3

12-00-45

KH2PO4

0- 52 P- 34 K

Mg (NO3)2

11-0-0-9.5 Mg

Microelementos

5.12. TratamientosSe emplearon cuatro concentraciones de nitratos en la solucin nutritiva en el programa de fertilizacin en invernadero, como se muestra en el Cuadro 1.

Cuadro 1. Tratamientos con diferentes concentraciones de NO3- (meq L-1) en la solucin nutritiva en el cultivo de tomate en hidropona.

Trat.NO3-H2PO4-SO4=K+Ca2+Mg2+

14115794

28111794

31217794

41613794

Despus de iniciada la aplicacin de los tratamientos, stos se modificaron durante el ciclo del cultivo, se cambi la solucin nutritiva, incrementando un 20 % la concentracin de los iones nutritivos (CE 2.8 dS m-1), tambin se modificaron los ciclos y la frecuencia de aplicacin de los riegos, estando en funcin del porcentaje de drenaje.

5.13. Controles diarios

5.13.1 Riegos

El nmero de riegos que se realizaron al da, dependi del clima, de la etapa del cultivo y la informacin generada de la bandeja de drenaje y datos de botella de entrada. Iniciando en la primera etapa de crecimiento con tres a cinco riegos diarios, en la ltima etapa del cultivo se aplicaron de 15 a 19 riegos diarios (Cuadro 2).

Cuadro 2. Programa de nmero, duracin y tiempo de riego en las diferentes etapas del cultivo de tomate en hidropona.

DDT*

Nmero de riegos Duracin del riego Frecuencia de riego

por da

0 a 14

2

3 minutos

cada 6 horas

15 a 20

3

2 minutos

cada 4 horas

29 a 29

10

3 minutos

cada 1 hora

33 a 34

19

3 a 4 minutos cada 30 minutos

35 a 46

19

5 a 7 minutos

cada 1 hora

47 a 72

19

5 a 7 minutos

cada 30 minutos

73 a 98

19

5 a 7 minutos

cada 30 minutos

99 a124

19

5 a 7 minutos

cada 30 minutos

125 a 150

19

5 a 7 minutos

cada 30 minutos

*Das despus del trasplante.5.14. Guiado de plantasSe realiz por medio de una rafia y anillos, llevndose a una altura de 2.5 m, despus de llegar a tal altura, se fueron bajando las plantas, dando vuelta a un estacn colocado en cada extremo del surco. Las plantas se empezaron a bajar a los 119 das despus del trasplante (ddt).

5.15. Temperatura y humedad relativa

Para conocer el comportamiento de estas dos variables se tomaron datos los meses de enero y marzo, seleccionando un da para tomar las lecturas cada hora, las que se hicieron mediante un hidrotermmetro (Cuadros 19A y 20A).

5.16. Variables de respuesta

5.16.1. Anlisis del drenaje

5.16.1.1. Conductividad elctrica

Se tomaron muestras de la solucin drenada por tratamiento cada tercer da, iniciando a los 18 das despus de la aplicacin de los tratamientos. Se realizaron 49 muestreos, los cuales fueron analizados en el laboratorio de Suelos y Agua de la Facultad de Agronoma, por medio de un conductmetro, los datos obtenidos se expresaron en dS m-1.

5.16.1.2. Concentracin de nitratos

Se tom una muestra de la solucin drenada por tratamiento cada tercer da, iniciando siete das despus de la aplicacin de los tratamientos. Se realizaron 49 muestreos, los cuales fueron analizados en el laboratorio de Suelos y Agua de la Facultad de Agronoma.

En las mismas muestras anteriormente descritas se determin la concentracin de NO3- por el mtodo de brucina modificada, tomando un blanco y tres valores de una curva preestablecida de 4, 6, 8 y 12 ppm. Los resultados fueron expresados en meq L-1.5.16.2 Crecimiento de fruto

5.16.2.1 Dimetro polar del fruto Se seleccionaron dos frutos (el primer fruto fue seleccionado a los 41ddt y el segundo fruto a los 94ddt), uno por cada repeticin, asegurndose que todos tuvieran un tamao uniforme; se median de forma polar cada tercer da, con un vernier. La primera medicin se realiz a los 41 das despus del transplante.

5.16.2.2. Dimetro ecuatorial del fruto Se seleccionaron dos frutos (el primer fruto fue seleccionado a los 41ddt y el segundo fruto a los 94ddt), uno por cada repeticin, asegurndose que todos tuvieran un tamao uniforme, se median de forma ecuatorial cada tercer da, con un vernier. La primera medicin se realiz a los 41 das despus del trasplante.

5.16.3. Contenido de nitratos en tejido vegetal (brotes)

Se hizo el desbrote cada semana segn lo requiriera la planta; el primer corte de brotes axilares fue a los 24 das despus del trasplante. Los brotes se secaban al sol en bolsas de papel para posteriormente secarse en horno elctrico por dos horas a 70C hasta lograr un peso constante, para despus moler y realizar la determinacin de nitratos. La cuantificacin se realiz mediante el mtodo de la brucina modificada.

5.16.4. Contenido de nitratos en el fruto

Se realizaron dos muestreos de frutos para cuantificar nitratos, a los 153 y 159 ddt. Los frutos se partieron en rodajas de aproximadamente 1 cm de dimetro y se colocaron al sol en una manta cubiertos por una malla plstica. Posteriormente se terminaron de secar en horno elctrico por dos horas a 70C hasta lograr un peso constante, para despus moler y realizar la determinacin de nitratos. La cuantificacin se realiz mediante el mtodo de la brucina modificada.

5.16.5. Nmero de frutos por plantaSe realizaron 43 muestreos de esta variable, tomando en cuenta frutos ya desarrollados. Los muestreos se realizaron cada tercer da, a partir de los 40 das despus del trasplante (ddt).

5.16.6. Rendimiento de frutoPara realizar la cosecha del tomate se cortaron los frutos cuando llegaban a su madurez comercial, que fue al alcanzar la madurez fisiolgica. Se realizaron un total de 10 cortes por tratamiento iniciando con el primero a los 99 y despus a los 105, 111, 118, 125, 132, 139, 146, 153 y 159 ddt.

La clasificacin de los frutos se hizo segn la USDA (1992) (Figura 3).

Figura 3. Clasificacin de frutos de acuerdo a su tamao (USDA, 1992).5.17. Diseo experimental en campoConst de cuatro surcos de 3.0 m de longitud a una distancia entre surcos de 1.60 m por surco, siendo la superficie total de 86.4 m, cada tratamiento se formo de cuatro unidades experimentales de 3 m de largo por .60 de ancho.5.17.1 Anlisis estadstico

Los datos de las variables de respuesta fueron sometidos a la comprobacin de los supuestos estadsticos (Tejedor, 1999), para posteriormente ser analizados en un diseo de Bloques Completos al Azar (DBCA). Las variables fueron: CE y concentracin de NO3- en el drenaje, crecimiento de fruto polar y ecuatorial (los datos de dimetro polar se modificaron de la siguiente manera: Pol = Log (Pol), nitratos de tejido vegetal (brotes axilares), nitratos en fruto y rendimiento (este ltimo se modifico de la siguiente manera Y = LOG (X). Para el anlisis de las variables de inters se utiliz PROC GLM, PROC MEANS, PROC SORT, PROC UNIVARIATE y PROC ANOVA del paquete estadstico SAS (2003) se emple un nivel de significancia del 5% en todos los casos y la prueba de Tukey para la comparacin de medias. El diseo estadstico utilizado es representado por el siguiente modelo:

Yij = + Ti + Bj + Eij

Donde:Yij = variables dependientes i = 1...n

= media poblacional

Ti = efecto del i-simo tratamiento j = 1...n

Bj = efecto del j-simo bloque

Eij = error aleatorio

Supuestos: Los errores se ( N I (0, ().

Para analizar la variable nmero de frutos, como efecto de los tratamientos, se us la prueba de rangos de Friedmans donde las tratamientos fueron constituidos por cuatro dosis, con cuatro repeticiones cada uno. Se emple un nivel de significanca (P