Tomate-Sanchez Del Castillo

DESCRIPCIN DE PAQUETES TECNOLOGICOS DE PRODUCCIN COMERCIAL DE JITOMATE EN HIDROPONA BAJO INVERNADERO

DR. FELIPE SNCHEZ DEL CASTILLO

1. INTRODUCCION

En este trabajo se describen nuevos paquetes tecnolgicos de produccin de jitomate en hidropona generados en la Universidad Autnoma Chapingo principalmente como producto de varios trabajos de investigacin y experiencias logradas a travs de ensayos a nivel comercial. La concepcin, desarrollo y puesta a punto de estas nuevas tcnicas no es slo trabajo del autor sino tambin de los MC. Policarpo Espinosa Robles, Edgardo Escalante Rebolledo, Efran Contreras Magaa y Jaime Ponce Ocampo, entre otros, quienes han participado como directores de investigacin y como investigadores en varios de los aspectos particulares que conforman los sistemas de produccin sealados. Hay que destacar tambin la contribucin de varios pasantes de licenciatura de la carrera de Ingeniero AgrnomoFitotecnista, y de estudiantes de la Maestra en Ciencias en Horticultura del mismo Departamento de Fitotecnia a travs de sus trabajos de investigacin de tesis. Finalmente debe considerarse la participacin hasta como "conejillos de indias" de algunos productores, que basndose slo en los resultados experimentales y en la asesora de las personas arriba mencionadas han decidido probar estas tcnicas a escala comercial arriesgando una parte de su capital.

El objetivo de este trabajo es divulgar entre los productores y tcnicos, nuevas formas de producir jitomates a nivel comercial que se consideran rentables, accesibles, y con varias ventajas (tanto tcnicas como econmicas) sobre los sistemasconvencionales de produccin de esta hortaliza.

Las razones de utilizar la tcnica hidropnica y los invernaderos como parte de los paquetes tecnolgicos de produccin ya se expresaron en captulos anteriores. Se escogi al jitomate por varios motivos:

1) Altos rendimientos y ms calidad. El jitomate es la hortaliza que con msfrecuencia se cita en la bibliografa referente a los cultivos hidropnicos realizados en todo el mundo y, en la mayora de los reportes se sealan muchoms altos rendimientos (100 a 300 toneladas por hectrea por cosecha. y mscalidad y sanidad cuando se les compara con los sistemas convencionales de

Felipe Snchez Del Castillo

2cultivo en suelo (20 a 30 toneladas por hectrea por cosecha y con mucho ms riesgo).

2) Importante mercado para la exportacin. El jitomate es la hortaliza que ms se cultiva y se consume en el planeta. Segn Rodrguez et. al. (1984), Espaa consume 31.8 kg/habitante por ao, y Estados Unidos 25.5 kg, existiendo un importante mercado para la exportacin, sobre todo en este ltimo Pas y Canad, dispuestos a pagar muy buenos precios a cambio de calidad y sanidad; condiciones ambas que se pueden satisfacer ms fcilmente con el cultivo hidropnico. A escala mundial es la hortaliza que ms se cultiva bajo invernadero debido a los precios que alcanza en el mercado internacional, sobre todo en ciertas pocas del ao, habiendo demanda continua. Villarreal (1979), seala que en el mundo se producen comercialmente 45 millones de toneladas de jitomate de 2.2 millones de hectreas adems de una importante cantidad (no especificada) obtenida en huertos familiares. Expresa que la importancia potencial que tiene el jitomate como opcin de produccin para los pases tropicales, entre ellos Mxico, es muy grande, pues les representa ventajas como las siguientes:

a) La produccin de jitomate genera empleo en el campo, pues requiere muchamano de obra, desde la siembra hasta el empaque.

b) La produccin de jitomate en gran escala estimula el empleo urbano proporcionando oportunidades de negocios en aspectos como manufactura y venta de fertilizantes, pesticidas, equipos de aspersin, implementos,contenedores, semillas, etc.

c) La exportacin de jitomate a los pases desarrollados (principalmente a los Estados Unidos y Canad) va en aumento, lo mismo que los precios pagados a productores, por lo que se pueden generar divisas importantes.

d) La produccin de jitomate puede permitir la obtencin de altos ingresos a los productores, especialmente si las cosechas son comercializadas eficientementey los rendimientos por unidad de superficie son elevados.

e) El jitomate puede contribuir a mejorar la nutricin por su contenido de protenas, vitamina C, hierro y vitamina A.

f) El jitomate es muy verstil en su uso, ya que puede ser utilizado crudo, cocinado, frito, en conserva, como salsa o pur; puede ser procesado industrialmente entero o como pasta, salsa, jugo o polvo.

g) El jitomate puede ser cultivado con beneficio econmico por el productor a cualquier escala, desde una simple planta o huerto familiar hasta varias hectreas.


3A esta lista slo habra que aadir que el jitomate es muy flexible su manejo ya que se adapta a muchas formas diferentes de cultivo: siembra directa o trasplante; podas o no, de hojas y/o racimos; cosecha por periodos de un mes o hasta de msde seis meses; cultivo a ciclo abierto o bajo diferentes cubiertas; con o sin labranza; con o sin acolchado, etc. Esta flexibilidad es la que se pretende aprovechar mediante los sistemas superintensivos de produccin que se describen ms adelante.

3) Importancia en la economa nacional. El jitomate representa la principal hortaliza que se cultiva en Mxico ya que es la que ms superficie de cultivo ocupa, la msimportante por su volmen en el mercado nacional y la que ms divisas genera por su exportacin. Se cultiva principalmente en los estados de Sinaloa, Morelos, San Luis Potos y Baja California. En 1983 la produccin nacional alcanz la cifra de 1,471,905 toneladas.

4) Importancia en la generacin de divisas mediante la exportacin. Segn datos de la revista "Agrosntesis" la exportacin de hortalizas en 1984 fue de alrededor de 500 millones de dlares. El jitomate proporcion 220 millones, siguindole en importancia el pepino con 50 millones de dlares y el meln con 35 millones.

La importancia potencial de este cultivo radica en que puede proporcionar altos ingresos por hectrea para el productor, ya que alcanza buenos precios en el mercado, sobre todo en el exportacin. As, por ejemplo, en Sinaloa la superficie cosechada de esta hortaliza se ha duplicado en los ltimos 10 aos. Para 1984 esta entidad export a Estados Unidos 844,768 toneladas de jitomate con un valor de 211,684,539 de dlares, lo que representa para el productor el equivalente a 250 dlares por tonelada. Segn Wittwer y Honma (1979), los productores de jitomatebajo invernadero de los Estados Unidos y Canad perciben, desde hace 20 aos, un promedio de 50 centavos de dlar por libra de producto. El mercado nacional tambin tiene gran importancia, ya que existe durante todo el ao gran demanda por esta hortaliza.

Sin embargo este cultivo presenta susceptibilidad a las heladas (mismas que limitan su produccin en zonas templadas como el Valle de Mxico), a los excesos de humedad, a las plagas y a las enfermedades (sobre todo virosas) a tal grado que se considera necesaria la presencia de un invernadero, que permita controlar en buena medida aquellos factores que mas limitan el desarrollo de esta hortaliza.

El jitomate en hidropona y bajo invernadero (an muy rstico) permite muyaltos rendimientos ( hasta 1000% ms que los sistemas convencionales en suelo) y


4una produccin continua, lo que constituye un atractivo comercial para agricultores con poca extensin de terreno, con poca agua o con serias limitantes del suelo.

El jitomate es la hortaliza ms cultivada tanto en invernaderos como en sistemas hidropnicos en el mundo; ello se debe principalmente a que con los altos rendimientos y calidad que se obtienen con estas tcnicas y su alto precio en los mercados internacionales, se logran muy buenas utilidades por unidad de superficie a pesar de los muy altos costos de produccin. Se han desarrollado incluso tcnicas hidropnicas especiales para este cultivo (cultivo en bolsas, ring culture, cultivo en pacas de paja, formas especiales del sistema denominado NFT o nutrient film technique, aeroponia, etc.).

Con respecto a la agricultura convencional en suelo se debe sealar que los rendimientos logrados como promedio nacional son muy bajos (25 ton/ha). Las heladas y bajas temperaturas, los excesos de humedad, los riegos insuficientes y/o inadecuados, la salinidad del suelo y del agua y los suelos con mal drenaje son slo algunos ejemplos de problemas climticos y edficos que mantienen limitada la produccin de jitomate en el Pas. Por otro lado, hay regiones donde ha dejado de sembrarse por problemas de plagas y enfermedades como el gusano alfiler, y el virus llamado "chino", o bien por el gran nmero de aplicaciones de pesticidas que deben hacerse, hasta tal punto que se vuelve incosteable o el fruto se contamina tanto que ya no se permite su exportacin.

El caso es que muchos de estos factores limitantes pueden dejar de serlo usando tecnologa como la hidropona y la proteccin de los invernaderos.

2. EL CONCEPTO DE ARQUETIPO

La necesidad de incrementar la produccin agrcola en un contexto de escasa superficie cultivable por habitante y por productor, de irregularidades en el climacomo la falta de agua y las heladas, y de serias limitaciones en la fertilidad de los suelos acentuadas por topografa accidentada, erosin hdrica y elica y salinidad, ha llevado a considerar como una opcin tecnolgica el uso de sistemas de produccin intensivos como la hidropona y los invernaderos.

Por la fuerte inversin que implica la instalacin y operacin de estos sistemas, la rentabilidad econmica se restringe a cultivos de alto valor en el mercado, y a un manejo eficiente del espacio y del tiempo para alcanzar la mxima productividad,


5entendida sta como el rendimiento por unidad de superficie y por unidad de tiempo(kg m-2 ao-1).

El uso de invernaderos en conjuncin con un sistema hidropnico permitereducir al mnimo las restricciones de clima, agua y nutrientes, y lograr un eficiente control de plagas, enfermedades y maleza. Por ello adquiere gran importancia la bsqueda de genotipos que, en altas densidades de poblacin, tengan un gran potencial de rendimiento por unidad de superficie en ese ambiente no restrictivo. Igual importancia reviste la generacin y aplicacin de prcticas culturales encaminadas a lograr que el cultivo aproveche al mximo los insumos proporcionados, propiciando as la mxima expresin de su potencial productivo.

Para el caso particular del jitomate, uno de los cultivos hortcolas de mayorvalor econmico, se cuenta con cultivares altamente rendidores; por otro lado, aprovechando su plasticidad, se han desarrollado prcticas culturales tales comopodas, despuntes, tutoreo y manejo de densidades de poblacin, encaminadas a optimizar su produccin en invernadero.

Se puede decir que los genes que conducen a altos rendimientos son aquellos que determinan los caracteres morfolgicos, anatmicos y fisiolgicos que favorecen la expresin de un alto ndice de cosecha (IC) por planta, as como la alta produccin de biomasa (B) por unidad de superficie en un ambiente definido. Como lo sealan Scurlock et al. (1988) y Beadle (1988), entre otros autores, el rendimiento econmico(Re) por unidad de superficie es el producto del IC (promedio por planta) por la B acumulada por unidad de superficie.

Re = IC x B

Si se incluye el tiempo como dimensin, el Re anual por unidad de superficie depende directamente del IC promedio de las plantas en el ao y de la B producida durante el mismo lapso. Si en un cultivo se logra aumentar la B por unidad de superficie por ao, manteniendo el IC constante, o bien, si ste disminuye en menorproporcin que el aumento en B, se lograr un mayor rendimiento por unidad de rea por ao.

Una pregunta necesaria de responder es: Cules son las caractersticas morfolgicas, anatmicas y fisiolgicas de las plantas individuales que favorecen la expresin de un alto IC y la produccin de una mxima B por unidad de superficie y tiempo en un ambiente dado?. La respuesta debe enmarcarse dentro del concepto de arquetipo vegetal.


6Donald (1968) define al arquetipo como un modelo biolgico (modelo de planta) que se espera se comporte de una manera predecible en un ambiente definido y que rinda una mayor cantidad o calidad de grano, aceite u otro producto til cuando se desarrolle como un cultivar. Lo define tambin como una planta con caractersticas modelo que se sabe influyen sobre la fotosntesis, el crecimiento y el rendimiento econmico.

De acuerdo con este autor, la produccin eficiente de biomasa de un cultivo depender de la habilidad de cada planta para hacer un uso mximo de los recursos en el limitado espacio en el que crece, pero interfiriendo lo menos posible con sus vecinas; es decir, cada planta debe hacer una demanda mnima de recursos por unidad de biomasa producida, pero la poblacin como un todo debe presionar sobre el total de los recursos disponibles a un grado mximo, para que as se alcance la mxima produccin; el logro de sta no reside en la agresividad de la planta individual, sino de la poblacin en una alta densidad de plantas, en la que los individuos son resistentes al "amontonamiento" y hacen un uso eficiente de su ambiente en el reducido espacio del que disponen para crecer.

De lo anterior se desprende que las plantas que, viviendo en poblacin, pueden dar el mayor Re por unidad de superficie en un ambiente no restrictivo, son aquellas que por sus caractersticas morfolgicas y anatmicas sufren la menor interferencia de sus vecinas, y que por su alta eficiencia fisiolgica explotan al mximo el ambiente favorable que les rodea y optimizan la particin de asimilados hacia el grano o fruto (alto IC). Este arquetipo, en condiciones de baja densidad, tender a subutilizar los recursos disponibles y rendir menos por unidad de superficie que plantas con alta habilidad competitiva individual, pero maximizar su utilizacin en altas densidades con un mayor Re (Donald y Hamblin, 1983; Sedgley, 1991).

Como lo menciona Major et al. (1992) una importante caracterstica del arquetipo, independientemente del ambiente, es que haga una mnima demanda sobre los recursos por unidad de peso seco producido, lo cual implica que sea altamentecompatible con sus vecinos.

As, se ha planteado por varios autores (Adams, 1982 b; Donald y Hamblin,1983; Sedgley, 1991; Adams y Kelly, 1992) que una va potencial para incrementarel rendimiento de un cultivo dado en ambientes no restrictivos, es el aumento en la densidad de poblacin, a fin de lograr el rpido establecimiento de un IAF ptimopara la intercepcin de energa radiante, y que es posible concebir un arquetipo bsico general para alta productividad, semejante para varias especies de cultivo, el


7cual incluye un conjunto de caractersticas, entre las que destacan: tallo grueso, poca altura, hojas pequeas y eficientes fotosintticamente, hbito determinado con un solo tallo y sin ramas, y estructuras reproductivas numerosas y de gran tamao, con alta capacidad demandante.

En la mayora de las especies cultivadas la incorporacin de caractersticas deseables para la conformacin de un arquetipo resulta laboriosa y puede ser tardada cuando se tiene que recurrir al mejoramiento gentico. Se debe conjuntar el germoplasma que presente las caractersticas consideradas para un ambiente dado; mediante mtodos de seleccin, cruzamientos o retrocruzamientos habr que incorporar esas caractersticas a materiales elite, los que despus se tienen que reproducir masivamente, evitando que las mencionadas caractersticas se vayan perdiendo en las nuevas generaciones.

En el caso del jitomate, gracias a su gran flexibilidad de manejo, varias de las caractersticas que se consideran para un arquetipo se pueden lograr rpidamentemediante prcticas como la poda de brotes y de hojas, el despunte (eliminacin de la yema terminal) y el tutoreo. Adems, el estudio de la gran variabilidad gentica de esta especie puede permitir la deteccin de aquellas caractersticas genticas deseables que no son modificables mediante el manejo, a fin de seleccionar las que tienen valor para incorporarse al arquetipo.

Algunas de las caractersticas morfolgicas, anatmicas y fisiolgicas que pueden ser consideradas para un arquetipo de jitomate en el sistema de despunte a un racimo por planta y altas densidades de poblacin en un ambiente no restrictivo, se enuncian y fundamentan a continuacin:

1) Tallo grueso. De acuerdo con Donald (1968), Adams (1982 b) y Donald y Hamblin (1983), a mayor grosor del tallo se espera una mayor rea transversal de colnquima y esclernquima y, por lo tanto, mayor capacidad de sostener a las estructuras reproductivas sin que se doble la planta, evitando as el posible dao a los tejidos de conduccin. Se espera tambin que a mayor grosor del tallo haya una mayor rea transversal de floema que se traduzca en un mayor flujo de asimilados hacia los frutos, si la capacidad de la fuente y la fuerza de la demandano son restrictivas. Para una misma altura de planta, un tallo grueso implicapotencialmente mayor volumen de clulas de parnquima donde se puedan almacenar ms fotoasimilados en las etapas del crecimiento en las que la radiacin solar no es limitante en el dosel, porque todava no se llega a un IAF elevado. Estos fotoasimilados pueden ser traslocados a los frutos posteriormente, cuando las restricciones de radiacin en el dosel sean importantes, como consecuencia del


8sombreamiento mutuo de las hojas, causado por la alta densidad de poblacin y se tenga una fuerte demanda por los frutos en crecimiento.

2) Porte bajo y entrenudos cortos. Para plantas con igual nmero de entrenudos, a menor altura de planta se espera que la conduccin de agua, asi como de nutrientes y fotoasimilados, sea ms eficiente porque la distancia de transporte es menor y porque hay una menor fuerza de gravedad que vencer (Adams, 1982 b). Segn Papadakis (1980), dentro de una especie dada, los genotipos con entrenudos cortos presentan mecanismos genticos que les confieren cierto grado de resistencia a sintetizar auxinas, lo que las hace tolerantes a la escasez de luz y a las dosis altas de nitrgeno, pues invierten menos asimilados en el alargamientocelular y presentan, por lo tanto, una mayor capacidad de traslocacin de fotoasimilados a frutos y, generalmente, un mayor IC que las plantas con entrenudos largos.

3) Disposicin y distribucin de hojas para ptima intercepcin de RFA en el dosel. Con el objetivo de maximizar la fotosntesis total por unidad de rea, el rea y la filotaxia de las hojas deben propiciar un arreglo de stas que permita que la distribucin de la radiacin sea lo ms homognea posible a travs del perfil del dosel y se logre una intercepcin de casi el 100% de la misma. Para un IAF donde se intercepte ms de un 90 % de la radiacin incidente, y a una misma altura de planta, la mejor distribucin de hojas en el dosel ser aquella cuyo coeficiente de extincin (K) sea el menor posible (Donald, 1968; Donald y Hamblin, 1983). Si se parte del principio de que la respuesta de la tasa de fotosntesis a la intensidad de radiacin solar, en plantas C3 no es lineal sino hiperblica y que la fotosntesis mxima (en ausencia de otras condiciones limitantes) ocurre aproximadamente de un tercio a la mitad de la irradiancia mxima (Loomis y Williams, 1969; Mock y Pearce, 1975), entonces se puede concluir que la mayor tasa de fotosntesis del dosel ocurre cuando la mayora de las hojas estn iluminadas a una irradiancia media que cuando slo pequeos porcentajes de stas reciben una intensidad de radiacin alta y una mayor proporcin reciben una irradiancia baja. Otra consideracin para el caso particular del jitomate, es que las hojas ms cercanas a la inflorescencia son las que aportan ms fotoasimilados a los frutos en desarrollo (Russell y Morris, 1982 b; Shishido et al., 1989).

4) Hojas pequeas y eficientes. De acuerdo con Adams y Kelly (1992), la inclusin de la caracterstica de hojas pequeas (menor longitud) en el arquetipo para altas densidades, se basa en el argumento de que a menor longitud de las hojas el dimetro que ocupa cada planta en su proyeccin vertical es menor, lo que permite una menor distancia entre plantas (mayor densidad) pues los efectos


9adversos de la baja intensidad luminosa que ocurre que se establecen en altas densidades es mayor en poblaciones compuestas por plantas con hojas de mayorlongitud. Partiendo de que se forman de 7 a 8 hojas por abajo de la primerainflorescencia y que en el sistema de produccin de jitomate a un racimo, las plantas se despuntan dos hojas arriba de la inflorescencia, se tienen aproximadamente 9 a 10 hojas por racimo, en contraste con los sistemas convencionales donde hay una gran cantidad de hojas por planta, pero la proporcin se reduce a casi tres hojas por racimo. Por ello es razonable pensar que en el sistema a un racimo existe una capacidad suficiente de la fuente (hojas) para abastecer fotoasimilados. Por lo anterior, se puede suponer que, aun en densidades que propicien un alto grado de sombreamiento entre plantas, pueden conducir a mayor rendimiento por unidad de superficie. Considerando que para una mismairradiancia, una mayor tasa fotosinttica por unidad de rea foliar significa una mayor produccin de fotoasimilados por unidad de tiempo (Charles-Edwards etal., 1986), la eficiencia fotosinttica es un determinante de rendimiento que habra que evaluar en diferentes genotipos a lo largo del ciclo de cultivo.

5) Nmero de frutos de calidad y tamao comercial por racimo. tomando comobase una cierta densidad de poblacin para jitomate manejado a un racimo por planta, la importancia del nmero de frutos por racimo como componente del rendimiento es mayor que la del peso medio de los mismos (McAvoy y Janes, 1989); es decir, entre ms frutos lleguen a madurez comercial por racimo, se obtendr mayor rendimiento por planta si el peso de los mismos no disminuye de manera importante. La mayor parte de los cultivares de jitomate del tipo 'bola'producen inflorescencias simples, aunque eventualmente los producen bifurcadas o ramificadas. Una inflorescencia ramificada puede producir casi el doble de flores que una simple y, por lo tanto, tiene el potencial de producir un mayornmero de frutos. La tendencia a producir inflorescencias ramificadas tiene un componente gentico (Vriesenga y Honma, 1974a), que est muy influenciado por factores ambientales (Hurd y Cooper, 1970; Calvert, 1973) y por las relaciones que se establecen entre la fuente y la demanda (Atherton y Harris, 1986). Por todo lo anterior, se considera importante integrar en el arquetipo de jitomate manejadoa un racimo por planta en altas densidades, la caracterstica de racimo bifurcado. Se piensa en un racimo grande con un alto nmero de frutos de tamao grande para aprovechar la alta capacidad de produccin de fotoasimilados que se postula tiene la fuente en el sistema a un racimo.

6) Precocidad y hbito determinado. Si un cultivar, bajo las mismas condiciones de manejo, es capaz de producir el mismo rendimiento que otro en menos tiempo, se dice que es ms productivo; la precocidad, entonces es importante en el arquetipo


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de un racimo, donde se busca obtener varios ciclos por ao. Esta mayorproductividad puede estar basada en aspectos fisiolgicos que conducen a la construccin de un aparato fotosinttico eficiente en menos tiempo o a un menorperiodo de crecimiento de los frutos pero a tasas mayores. El hbito determinado,con plantas de un slo tallo y sin ramas, minimiza la competencia por asimilados entre rganos reproductivos y vegetativos, favoreciendo a los primeros.Generalmente estas plantas son ms compactas y se pueden cultivar a mayordensidad y, por otro lado, su ciclo es ms corto, posibilitando la obtencin de mscosechas por ao.

3. SISTEMA CONVENCIONAL DE PRODUCCIN DE JITOMATE

El sistema de produccin de jitomate en invernadero que normalmente se practica en Europa y Estados Unidos (llamado tecnologa de punta), consiste en el uso de variedades de hbito indeterminado, con frutos de tipo esfrico (bola). Las plantas son sembradas en suelo mejorado o en sustratos hidropnicos a densidades que van de 2 a 3 por m2 y se dejan crecer hasta 2 3 m de altura, para cosechar de 10 a 20 racimos por planta en un solo ciclo de cultivo por ao (Figura 1). El rendimientopromedio bajo este sistema flucta de 200 a 400 t ha-1 ao-1 (Wittwer y Honma,1979; Picken, 1984; van de Vooren et al., 1986; FAO, 1990; Resh, 1992).


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Figura 1. Esquema de un sistema de produccin convencional de jitomate en invernadero.

En este sistema de cultivo, el ndice de rea foliar (IAF) aumenta continuamente y, por lo tanto, la densidad de poblacin se calcula considerando que las plantas van a crecer a ms de 3 m de altura. El ndice de cosecha por planta y la biomasa por unidad de superficie son generalmente altos, pero por lo tardado del ciclo la produccin de biomasa por ao es relativamente baja; la razn principal es que el IAF ptimo para una mxima intercepcin de radiacin fotosintticamente activa (RFA) por el dosel tarda mucho tiempo en establecerse, y con frecuencia este IAF ptimo se sobrepasa al continuar el crecimiento de las plantas, ocasionando que la competencia por la RFA llegue a afectar a las plantas en forma negativa. De acuerdo con Charles-Edwards et al. (1986) y Gardner et al. (1986), entre ms pronto se logre y se mantenga el IAF ptimo para una mxima intercepcin de RFA, mayorrendimiento por unidad de superficie podr lograrse.

Las principales desventajas de este sistema de produccin son:

1) Ciclo muy largo.- Efectivamente, el ciclo de produccin es de al menos 10 meses, con un periodo de inicio a fin de cosecha de aproximadamente 6 meses.Una vez que las plantas empiezan a producir, maduran un promedio de un racimo cada 10 das (tres racimos por mes) por lo que, si la densidad es de 3 plantas.m-2 se cosecharn 3 racimos.m-2.semana-1. Por otro lado lo largo del ciclo implica altos costos de operacin (mano de obra, aplicaciones de productos qumicos, fertilizantes, etc.).

2) Mayor propensin a enfermedades.- Esto es consecuencia de lo largo del ciclo. La probabilidad de que una planta enferme aumenta con la edad; por ejemplo, si una planta es infectada por un virus, los sntomas pueden tardar de uno a dos meses en expresarse, podrn lograrse bien los primeros racimos,pero se puede afectar la produccin de racimos posteriores disminuyendo el rendimiento total. Como se trata de un sistema de baja densidad por m2 una planta enferma se traduce en una reduccin importante del rendimiento de esa superficie.

3) Uso ineficiente del invernadero.- Dado que el trasplante se realiza al mes de edad y a una densidad de apenas 2 a 3 plantas.m-2, inicialmente el IAF es muybajo, por lo que se desperdicia una alta proporcin de la radiacin solar incidente, ocasionando que la produccin de materia seca por da sea pequea


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durante una buena parte del ciclo de cultivo, hasta que el crecimiento vegatativo de las plantas sea suficiente para proporcionar un IAF que intercepte un porcentaje significativo de esa radiacin. Dicho de otra manera,durante unos tres a cuatro meses, mucho espacio dentro del invernadero se est desperdiciado pues no tiene hojas interceptando luz y produciendo fotosintatos (materia seca). Similarmente, si se requiere calefaccin, se estar desperdiciando mucho combustible para calentar mucho volumen de aire en relacin a muy poco volumen de plantas. Tambin si hubiera necesidad de equipos para controlar el ambiente como nebulizadores o muros hmedos se usaran de manera poco eficiente cuando las plantas estuvieran pequeas.

4) Necesidad de invernaderos altos.- Dado que las plantas van a superar los tres metros de altura es necesario construir invernaderos altos, lo que implica un mayor costo de instalacin, pues adems de requerirse ms material por lo alto de los invernaderos, stos deben hacerse mas resistentes puesto que la altura incrementa su susceptibilidad a vientos fuertes, hacindose indispensable reforzar las estructuras. Por otro lado invernaderos con ms volumen implicanincrementos en costos de calefaccin.

5) Dificultad de manejo.- Con plantas que eventualmente pueden sobrepasar los cinco metros de altura, se dificultan las labores de cultivo, particularmente el tutoreo, pues peridicamente hay que ir acostando los tallos. Para ello se eliminan las hojas inferiores y (una vez cosechados los racimos inferiores) se ajusta el cordn del tutoreo para que la parte del tallo a la que se le podaron las hojas descanse en el suelo y as reducir la altura de la planta a menos de tres metros.

6) Poco control sobre el precio de venta.- Debido a que con este sistema de produccin se van obteniendo 3 racimos.m-2.semana-1, la totalidad de la cosecha no puede programarse para las ventanas en que los precios en el mercado son ms favorables para el productor. Si los precios suben muchodurante un mes, el productor no puede aumentar su produccin para ese mes, y si disminuyen por debajo del nivel de rentabilidad econmica no puede producir menos o dejar de producir. En un mercado tan estacional y con tantas fluctuaciones en el precio de las hortalizas como el de Mxico esto constituye una desventaja importante.

Son las desventajas mencionadas las que nos han motivado a la bsqueda de sistemas alternativos de produccin que tiendan a resolver o menguar estos problemas sin menoscabo del alto rendimiento y calidad por unidad superficie.


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A continuacin se intenta una breve descripcin de los paquetes o sistemas de produccin de jitomate en hidropona generados y desarrollados en el Departamentode Fitotecnia de la Universidad Autnoma Chapingo, comprendiendo aspectos comosu definicin, ventajas y desventajas, resultados experimentales y comerciales y detalles de manejo. Estimacin de costos de produccin y de redituablidad.

4. PRODUCCION DE JITOMATE EN HIDROPONA CON TRASPLANTES TARDIOS, DESPUNTES TEMPRANOS Y ALTAS DENSIDADES DE POBLACION.

4.1. descripcin y ventajas

Como producto de varios aos de investigacin, se ha logrado definir y validar comercialmente una nueva tecnologa de produccin de jitomate en hidropona, que se basa en despuntar (eliminar la yema apical) las plantas para dejar slo una, dos o tres inflorescencias (racimos florales) con una a dos hojas arriba de stas (Figura 2); adems se eliminan mecnicamente todos los brotes laterales que emite la planta antes, durante y despus del despunte, con el propsito de establecer muy altas densidades de poblacin (Cancino et al., 1990; Snchez y Corona, 1994; Ponce, 1995; Snchez, 1998;).


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Figura 2. Esquemas de plantas despuntadas a uno, dos y tres racimos

Figura 3. Esquema de produccin con plantas despuntadas a tres racimos mostrando algunos detalles de la tina.


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Figura 4. Panormica de un experimento con plantas a un racimo a una densidad de 25 plantas.m-2 de superficie til. Ntese la poca altura de las plantas y la ausencia de tutoreo.

Figura 5. Ejemplo de Produccin comercial de Jitomate siguiendo el paquete tecnolgico de produccin a dos racimos por planta y 16 plantas.m-2 de superficie til (Empresa industrial Agropecuaria Junco).

As, a travs de prcticas de manejo, se ha logrado un arquetipo de jitomateque, a diferencia de las plantas del sistema convencional, incorpora varias caractersticas de las mencionadas como adecuadas para el logro de altos rendimientos en un ambiente no restrictivo como el propiciado por un invernadero en condiciones hidropnicas.

Por ejemplo, Con el despunte para dejar un racimo por planta y la poda de brotes laterales, se reduce la altura, de ms de 2 m, a slo 50 cm (Figura 4), as comoel rea foliar por planta y se fuerza a la planta a un crecimiento determinado, reduciendo notablemente la competencia entre crecimiento vegetativo y reproductivo, lo que favorece a este ltimo; adems, al dejar una sola inflorescencia por planta, se elimina por completo la competencia entre racimos, favoreciendo un mayor tamao y peso de frutos.


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Gracias a la reduccin de la altura que se logra con el despunte temprano se puede incrementar la densidad de poblacin hasta 25 plantas.m-2 de superficie til (18 plantas.m-2 de invernadero) en el caso de plantas conducidas a un racimo, lo que permite el establecimiento rpido y temprano en el ciclo de cultivo, de un IAF ptimo, as como el mantenimiento del mismo durante todo el perodo de crecimiento del fruto (Figura 4).

En este sistema se propone como alternativa el trasplantar con todo y cepelln usando plntulas de 50 a 60 das de edad, de tal manera que el periodo desde el trasplante hasta el fin de la cosecha se reduce de ms de 200 das en los sistemasconvencionales a menos de 75 para plantas manejadas a un racimo. Potencialmentese pueden producir cinco ciclos de cultivo en un ao; por tanto, la biomasa que se logra por m2 al ao es muy superior y el ndice de cosecha casi igual al del sistema convencional, por lo que la productividad anual puede aumentar por encima de las 600 ton.ha-1ao-1 (Snchez y Corona, 1994; Ponce, 1995).

Para lograr xito en el trasplante a esa edad de plntulas es necesario establecer el semillero, no en las charolas convencionales, sino en macetas con capacidad de 0.5 a 1 L de sustrato por planta y espaciadas a una densidad no mayor a 100 plantas.m-2

de superficie til a fin de reducir la competencia entre plantas por luz en esta etapa Figura 6.


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Figura 6. Esquema de un semillero para lograr plntulas de 60 das de edad al trasplante. El riego es por capilaridad.

Adems de lo anterior hay que destacar las siguientes ventajas de este sistema de produccin.

1) Concentracin de la cosecha en intervalos muy cortos de tiempo.- Quiz sea est la principal virtud del sistema de despuntes tempranos y altas densidades de poblacin en un mercado como el Nacional, donde la variacin estacional de los precios es tan alta, pues se tiene la facultad de concentrar toda la produccin de un ciclo en un periodo de 10 (plantas conducidas a un racimo) a 30 das (plantas conducidas a tres racimos). Esta produccin concentrada puede programarse para cosecharse en las ventanas de mayor demanda y mejores precios para el productor, incrementando su beneficio econmico. Se tiene as la posibilidad de un cierto control sobre el precio de venta. Aunque slo se produzcan dos ciclos por ao (en vez de los 4 o 5 ciclos por ao potenciales de este sistema) y por lo tanto la mitad del rendimientopotencial anual, vendiendo al triple de precio que el promedio anual, las ganancias econmicas por ao son mucho mayores.


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2) Mayor tamao de fruto.- ya que al eliminar el crecimiento vegetativo y reproductivo posterior, la produccin de fotosintatos del follaje de toda la planta se concentra en la fructificacin de slo uno, dos o tres racimos dando, en promedio frutos ms grandes y mejor formados. Dicho en otras palabras hay ms rea foliar por fruto, lo que conduce a la produccin de msfotoasimilados por fruto y en consecuencia se estimula un mayor tamao del mismo. El precio del jitomate bola en el mercado esta definido en buena medida por su tamao; dentro de ciertos lmites a mayor tamao de fruto mayor precio por kg.

3) Uso eficiente del invernadero.- Al establecer el trasplante con plantas ms grandes y bajo una alta densidad de poblacin, el IAF es alto desde el inicio del ciclo y consecuentemente tambin el porcentaje de intercepcin de luz es elevado, conduciendo a una alta produccin de materia seca por da desde las primeras etapas del cultivo, lo que favorece una mayor rendimiento sobre una base anual. Equipos como la calefaccin y la pared hmeda se utilizan ms eficientemente y los invernaderos pueden hacerse menos altos y, por tanto ms eficientes y econmicos.

4) Ciclos de produccin muy cortos. El acortamiento del ciclo impica menores costos de operacin (menos aplicaciones de productos qumicos, menosjornales, menos gasto de fertilizantes y agua de riego, etc.).

5) Escape a enfermedades.- Lo corto del ciclo da la posibilidad de escapar a enfermedades virosas, fungosas o bacterianas, o de disminuir notablemente los daos econmicos producidos por ellas. Como ya se seal, si una planta es infectada por un virus, los sntomas pueden tardar de uno a dos meses en expresarse, tiempo suficiente para escapar con este sistema de produccin.

6) Escape a heladas, bajas temperaturas u otros fenmenos meteorolgicos.-Esto tambin est relacionado con lo corto del ciclo y es particularmentevlido cultivando en invernaderos sin calefaccin o a cielo abierto. Inclusive este sistema podra utilizase en suelo; por ejemplo, en regiones agrcolas donde las heladas o bajas temperaturas limitan la estacin de crecimiento a un solo ciclo de jitomate, sera posible por lo corto del periodo de trasplante a cosecha, la obtencin de dos ciclos por ao a cielo abierto, lo que representara un gran aumento en la productividad. Por otro lado, lo corto del ciclo tambinpuede favorecer el cultivo en condiciones de temporal, pues es ms fcil ajustar la fecha de siembra al periodo de lluvias minimizando el estrs de falta de agua.


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7) Eliminacin de la labor de tutoreo. Considerando el sistema de produccin a un racimo por planta, utilizando un acolchado plstico, es posible prescindir de los tutores y de la labor de tutoreo sin menoscabo de la calidad de los frutos, lo que trae como consecuencia un ahorro significativo en mano de obra, materiales para tutorear y hasta de estructura de invernadero, ya que esta no tendr que soprtar la carga del tutureo que normalmente es cercana a los 30 kg.m-2.

4.2. Resultados experimentales y comerciales

El paquete o sistema tecnolgico propuesto ha sido desarrollado a travs de la integracin de resultados de varios trabajos de investigacin de prcticas con alumnos y de ensayos a escala comercial, y se ha estado manejando comercialmentecon productores desde hace ms de 8 aos.

Sera muy extenso y difcil describir todos los trabajos de investigacin y ensayo comercial realizado par derivar estos paquetes tecnolgicos de produccin por lo que slo se har referencia a la ms relevante para fines prcticos.

Dentro de los aspectos que se han estudiado y evaluado en cuanto al rendimiento, calidad y/o precocidad de jitomate en las distintos investigaciones se pueden sealar:

4.2.1. Edad de las plntulas al trasplante

En el rea de Chapingo, se hicieron comparaciones sobre el crecimiento y rendimiento de plantas trasplantadas desde los 21 hasta los 60 das de edad, encontrndose que si se usan contendores con el volumen adecuado de sustrato (Figura 6) y los trasplantes se realizan con todo y cepelln y los cuidados normalesque esta labor requiere, no hay diferencias en crecimiento o rendimiento, en cambiose tiene un acortamiento proporcional del periodo de trasplante a cosecha entre mayor es la edad de la planta al trasplante. Pruebas de contenedores mostraron que para lograr buenas plntulas de 60 das se requiere de un volumen de 700 mililitros a un litro de capacidad.

En un clima ms clido como el de la zona jitomatera de Morelos (Ocuituco) se realiz, con productores, la experiencia de trasplantar a 60 das. El desarrollo de las plntulas fue ms rpido que en Chapingo, ocasionando efectos negativos en el


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semillero (sombreamiento mutuo y la elongacin consecuente) que se reflejaron en mayores dificultades para arraigar las plntulas durante y despus del trasplante. Fenolgicamente coinciden plntulas de 60 das en Chapingo con plntulas de 45 a 50 das en Morelos, pero tambin por la mayor temperatura, el ciclo de trasplante a cosecha se acorta, por lo que ah el trasplante a 45 das, conduce a un periodo de trasplante a cosecha similar al de Chapingo.

4.2.2. Sustratos

Se han caracterizado (definicin de propiedades fsicas, qumicas y biolgicas) y evaluado muchos sustratos diferentes con el sistema. Resultados similares en rendimiento y calidad se han dado con agrolita, vermiculita, peat-moss, arenas de tezontle, tepojal, arenas de mina como la poma, arena de ro no caliza, aserrn de pino compostado, cascarilla de arroz compostada, fibra de coco y varias mezclas entre estos materiales, siempre y cuando cada material se escoja con las propiedades adecuadas y se maneje propiamente. Por razones de economa, disponibilidad y facilidad de manejo se han preferido las arenas (particularmente el tezontle).

4.2.3. Contenedores y volumen de sustrato

Como contenedores se han evaluado tinas y macetas (bolsas de polietileno). Para el caso de los sistemas de alta densidad resultan mas econmicas las tinas. El ancho de tina ms recomendable para un mejor uso del invernadero es de 1.2 mdejando pasillos de 50 cm entre tina y tina. Las tinas se rellenan primero con una capa de 5 a 10 cm de grava para facilitar el drenaje y encima de esta grava otra capa de 20 a 25 cm de sustrato (Figura 3). Esto resulta en aproximadamente 10 litros de sustrato por planta para el caso de plantas conducidas a un racimo y densidad de 25 plantas.m-2 de superficie til, 20 litros por planta manejada a tres racimos y 12 plantas.m-2 de superficie til. Utilizando el riego por goteo se puede reducir el volumen de sustrato por planta hasta la mitad pero la tcnica se hace ms difcil y delicada; hay que irrigar lo mismo por da pero aumentar la frecuencia de riegos al da y desde luego cuidar que la oxigenacin de la raz sea adecuada.

Como la mencionan Martnez y Garca (1993), trabajar con bajos volmenesde sustrato por planta comporta un mayor riesgo ya que el sistema se hace ms sensible a los cambios de temperatura y conductividad de la solucin nutritiva y soporta peor las posibles deficiencias en los coeficientes de uniformidad de los


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sistemas de riego (poca capacidad buffer). Adems, tanto las gravas como las arenas son materiales de baja porosidad, lo que supone que sus porcentajes de agua retenida y/o aire no sean elevados y, por lo tanto deben emplearse volmenes altos de material para un correcto desarrollo de los cultivos.

4.2.4. Mtodos de riego

En hidropona generalmente todos los riegos, se hacen con soluciones nutritivas, no con agua sola. Para que el sistema de produccin fuera fcil desde el punto de vista tcnico y ms econmico, se opt por un sistema de riego abierto; es decir, sin recirculacin de la solucin nutritiva. De esta manera no es necesario estar haciendo costosos anlisis qumicos peridicos y monitoreos diarios para ajustar las soluciones nutritivas. Tampoco se tienen que usar tinas impermeables que son muchoms costosas que las propuestas, y se evitan varias otras complicaciones tcnicas relacionadas con la recirculacin (alteraciones en el pH, acumulacin de sales, o iones txicos, trasmisin de enfermedades, etc.).

El sistema de riego ms sencillo a sido por goteo del cual hay diversas modalidades. Los ms sencillos y baratos han sido a base de cinta de goteo de polietileno flexible. Snchez (1998) desarroll un sistema sencillo y barato de goteo denominado de brazalete, utilizando mangueras de poliducto con pequeas perforaciones donde la solucin es forzada a gotear mediante brazaletes del mismotipo de manguera acopladas a dichas perforaciones.

La cantidad de solucin a aplicar por da vara en funcin de mucho factores (temperatura, humedad relativa, velocidad del viento, edad de la planta, etc.). Encontramos que se puede estimar con precisin haciendo dentro del invernadero una especie de lismetro pequeo (tina con plantas de aproximadamente 1 m2 de superficie) donde se pueda colectar el drenaje. Por ejemplo, para cuando la frecuencia es de un riego diario, por la maana se irrigan las plantas del lismetro con un volumen dado de solucin y se mide lo que drena, la diferencia es lo que se gast en el da anterior y es la cantidad de solucin con la que se debe regar. Cabe mencionar, considerando que en das calurosos y con baja humedad relativa las plantas consumen (absorben) proporcionalmente ms agua que nutrientes, que si el riego se calcula muy justo o exacto, de tal manera que no se desperdicie solucin (que no haya drenaje), los nutrimentos dentro del contenedor tendern a concentrarse y a provocar un efecto de salinidad que puede tener repercusiones negativas sobre el crecimiento y desarrollo del cultivo. Por ello es conveniente y necesario el dar un sobre-riego permitiendo que drene de un 10 a 20 % de la solucin nutritiva aplicada. Otra prctica recomendable es irrigar abundantemente con agua sola un da a la


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semana a fin de lavar ese exceso de sales. Hemos medido gastos que varan desde 2 a 3 L.m-2.da-1 (plantas pequeas y/o das nublados) hasta 10 L.m-2.da-1 (plantas grandes y/o condiciones soleadas y baja humedad relativa)

La cantidad de solucin a aplicar diariamente se puede fraccionar en varios riegos al da. Probando distintas frecuencias de riego hemos encontrado que entre ms riegos se den por da el crecimiento y desarrollo es mejor. La limitacin es econmica. En condiciones clidas, se deben dar al menos tres riegos por da, mientras que en das frescos y nublados basta un solo riego.

4.2.5. Soluciones nutritivas

Se han ensayado diferentes concentraciones de nutrimentos (general para todos o para uno solo), diferentes fuentes fertilizantes, cambios en la concentracin segn la etapa fenolgica del cultivo y segn las condiciones ambientales. Las principales conclusiones experimentales y comerciales obtenidas hasta el momento se resumencomo sigue:

1) Diferentes soluciones nutritivas proporcionan ptimos rendimientos y calidad si cada nutrimento se sita en un cierto rango de concentracin (Cuadro 1), situacin a la que se da el nombre de soluciones balanceadas. La solucin que se ha adoptado como estndar o base del paquete tecnolgico contempla las concentraciones de nutrimentos que se enuncian en la ltima columna del mismo Cuadro.

Cuadro 1. Rangos mnimo, ptimo y mximo de concentraciones de nutrimentos considerando varios autores.

NUTRIMENTO CONCENTRACIN(mg.L-1)

Mnima Optima Mxima Recomendada (rango) (Paquete)

Nitrgeno 140 200-400 900 200Fsforo 30 60-90 100 60Potasio 150 200-400 600 250Calcio 120 200-400 600 250Magnesio 25 50-75 100 50Azufre 100 150-300 1000 200


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Fierro 0.5 1-5 10 3Manganeso 0.3 0.5-2 15 1Boro 0.3 0.5-1 5 0.5Cobre 0.05 0.1-1 5 0.1Zinc 0.05 0.1-1 5 0.1Cloro 1 1-5 350 no aadir Molibdeno 0.001 0.001-0.002 0.01 no aadir

2) Una sola solucin nutritiva balanceada, usada a la misma concentracin durante todo el ciclo de cultivo, produce el mismo rendimiento y calidad de fruto que soluciones balanceadas manejadas con diferente concentracin de uno o varios nutrimentos, segn la etapa de desarrollo del cultivo o segn las condiciones climticas. Ello es debido a lo que se denomina selectividad de la planta y que consiste en mecanismos que hacen que la planta absorba selectivamente los nutrimentos a una tasa acorde a sus necesidades con independencia relativa de las concentraciones de los nutrimentos en la solucin.

3) Lo ms fcil desde el punto de vista tcnico es aplicar una misma solucin nutritiva balanceada durante todo el ciclo de cultivo, pero con el propsito de desperdiciar menos fertilizante se pueden hacer ajustes en las concentraciones de la siguiente manera:

a) En das clidos y/o con humedad relativa baja, cuando las condiciones son propicias para una transpiracin elevada se debe aumentar la cantidad de solucin por da, as como la frecuencia de los riegos y se recomienda bajar la concentracin de todos los nutrimentos hasta un 70 % (excepto nitrgeno en la etapa de crecimiento vegetativo) de la concentracin estndar es decir irrigar con una solucin ms diluida. En das fros o nublados, por el contrario, se debe regar menos y puede ser conveniente elevar la concentracin de potasio hasta en un 30 %.

b) En la etapa de llenado y maduracin de los frutos puede ser recomendable incrementar la concentracin de potasio de un 25 a 50 % a fin de inducir una mayor cantidad de slidos solubles en el fruto, mejorando su calidad. Pero este incremento debe ser gradual, pues se podra afectar negativamente el tamao de los frutos.


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4) Para evitar dificultades tcnicas, al menos el 50 % del nitrgeno y de preferencia ms del 70 % de ste, debe ser proporcionado en forma de radical nitrato (NO3

-) el resto puede aplicarse a partir de urea (como NH2) o en formade radical amonio (NH4

+).

5) Como fuentes fertilizantes para preparar soluciones nutritivas se deben buscar las ms baratas y ms solubles. Por su solubilidad y relativamente bajo costo se recomienda preparar la solucin estndar con los siguientes fertilizantes: Nitrato de calcio, sulfato de potasio, cido fosfrico al 85 %, sulfato de magnesio, sulfato ferroso, sulfato de manganeso, borax, sulfato de cobre y sulfato de zinc. Una solucin ms barata pero con ms dificultades de dilucin (el superfosfato simple es poco soluble) podra prepararse con: Nitrato de amonio y/o cido ntrico diluido, cloruro de potasio, superfosfato simple,sulfato de magnesio, sulfato ferroso, sulfato de manganeso, borax, sulfato de cobre y sulfato de zinc.

6) Las fuentes fertilizantes y la cantidad a aplicar por litro tambin se definen tomando en cuenta la calidad del agua con que se va a irrigar (pH, salinidad e iones o radicales presentes en esa agua).

4.2.6. Cultivares de jitomate

Para el desarrollo del sistema se han hecho ensayos con un gran nmero de cultivares, tanto variedades normales como hbridos experimentales y comerciales.Se han evaluado tanto cultivares indeterminados como determinados del tipo bola. La mayora de ellos han dado alta produccin por unidad de superficie. Los mejoresrendimientos y calidad de fruto lo hemos tenido con cultivares como Pick ripe, Daniela, Gabriela, Solar set, Humaya, Contessa y Sunbold, entre muchas otras.

4.2.7. Niveles de despunte y densidades de poblacin

En muchos ensayos experimentales y comerciales se han estado comparandotratamientos con diferentes niveles de despunte (despuntes para dejar uno, dos o tres racimos por planta) y diferentes densidades de poblacin dentro de cada nivel de despunte; de 6 a 15 plantas.m-2 de superficie til en sistemas a tres racimos por planta, de 9 a 25 plantas.m-2 de superficie til en sistemas a dos racimos por planta, y de10 a 36 plantas.m-2 de superficie til en sistemas a un racimo por planta (Cancino, 1990; Snchez y Corona, 1994; Snchez y Ponce, 1998; Snchez et al., 1998; Ucn, 1998; Snchez et al., 1999; Jorge, 1999; Muiz, 2000).


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Para cultivares indeterminados conducidos a tres racimos por planta los mejores rendimientos y calidad se han obtenido con 10 a 12 plantas.m-2 de superficie til, para plantas a dos racimos, la mejor densidad a sido de 16 a 18 plantas.m-2 de superficie til y para plantas a un racimo de 20 a 25 plantas.m-2 de superficie til. Para cultivares determinados las mejores densidades han sido de 12 a 15, de 18 a 22 y de 25 a 30 plantas.m-2 de superficie til respectivamente. El rendimiento entre cultivares determinados e indeterminados a resultado similar, pero la precocidad a sido ligeramente mayor en los determinados.

Los rendimientos comerciales promedio por ciclo (considerando una gran cantidad de ciclos) han sido de 22, 20 y 18 kg.m-2 de superficie til respectivamente,pero el rendimiento potencial anual es muy similar ya que en los sistemas en que se conducen las plantas a un racimo, por su mayor precocidad permiten ms ciclos por ao que los sistemas a dos y tres racimos por planta.

Las plantas a un racimo son en promedio 10 das ms precoces en su ciclo que las de dos racimos y 20 das ms precoces en relacin a las de tres racimos. Con trasplantes de 60 das, el ciclo de trasplante a cosecha en plantas a un racimo se cumple en 70 a 75 das por lo que tericamente es posible obtener cinco ciclos por ao. Con plantas a dos racimos y trasplantes de 60 das, es posible obtener 4.5 ciclos por ao pues del trasplante a fin de cosecha transcurren entre 80 y 85 das. Finalmente con un sistema a tres racimos por planta y trasplantes de 60 das se pueden obtener 4 ciclos de cultivo por ao, considerando que de trasplante a cosecha transcurren 90 a 95 das.

4.2.8. Otros trabajos de investigacin relacionados con este paquete tecnolgico

Actualmente se investiga y se tienen resultados en otros aspectos que tienden a optimizar estos sistemas de produccin. Destaca lo siguiente:

1) Tratamientos a las plantas en semillero (con retardadores de crecimiento,citocininas, luz artificial, CO2, bajas temperaturas nocturnas, poda de hojas que inician su crecimiento) con el objetivo de provocar la formacin de msflores por inflorescencia, teniendo hasta ahora buenos logros (Ponce, 1998).

2) Propagacin vegetativa del jitomate a partir del enraizamiento de esquejes obtenidos de la poda de los brotes laterales y de los despuntes con los objetivos de acortar an ms los ciclos de cultivo y de bajar los costos de operacin para plantas conducidas a uno, dos o tres racimos. Cabe sealar que


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la semilla de cultivares hbridos es muy costosa, llegando a sobrepasar los $150,000.00 pesos por kilogramo (aproximadamente 50 centavos cada semilla). Para sistemas de alta densidad, como los aqu se proponen (sobre todo el para el de un racimo por planta en que se manejan 180,000 plantas por hectrea) el precio de la semilla impacta mucho los costos de operacin del cultivo ya que el rendimiento por planta es relativamente bajo. Hasta ahora hemos desarrollado un sistema para enraizar con xito estos esquejes (95 % de prendimiento) y su produccin de fruto a sido similar a la de las plantas provenientes de semilla a travs de cuatro generaciones (es decir sacando esquejes de plantas provenientes de esquejes). Adems se puede adelantar el ciclo de trasplante a cosecha en aproximadamente 10 das.

3) Aplicacin de retardadores de crecimiento (Cycocel y Paclobutrazol) para reducir el porte de las plantas sin menoscabo de su rendimiento por planta, a fin de acceder a mayores densidades de plantas con un mayor rendimiento por unidad de superficie (actualmente se estn haciendo pruebas).

4) Evaluacin del sistema de despuntes tempranos y altas densidades en otras especies hortcolas. Un paquete tecnolgico similar al de jitomate se ha desarrollado y validado con xito para el pepino y se estn iniciando ensayos con chile pimiento.

Desde hace cinco aos, en las empresas Industrial Agropecuaria Junco, Hidropona Tepetlaoxtoc y Rancho Cartujano se est produciendo con xito comercial, jitomate con el sistema de conduccin a tres racimos por planta y 12 plantas.m-2 de superficie til. Se estn obteniendo slo dos ciclos por ao porque la obtencin de las cosechas se ha programado para las ventanas en donde estadsticamente se obtienen los precios ms altos del ao en mercado nacional (junio-julio y diciembre).

5. PRODUCCION DE JITOMATE EN HIDROPONA MEDIANTE LA FORMACIN DE DOSELES ESCALERIFORMES.

A pesar del xito del sistema de produccin de jitomate en hidropona con trasplantes tardos, despuntes tempranos y altas densidades de poblacion, existen todava limitaciones que podran superarse para incrementar an ms los rendimientos anuales de fruto por unidad de superficie. En un trabajo de investigacin (Ucan, 1999) y a travs de varias experiencias comerciales se ha podido observar que las hileras de plantas que corren a lo largo del centro de las tinas


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rinden de 20 a 30 % menos que las plantas ubicadas en las hileras exteriores de las tinas y que ello se debe a una menor cantidad de RFA interceptada por planta en las hileras centrales como producto del sombreamiento ocasionado por las plantas en las hileras exteriores, mismas que se ven favorecidas con mayor iluminacin y mejordistribucin de la luz en las hojas por el espacio de los pasillos que hay entre tina y tina (Figura 3).

En ambientes controlados, como los propiciados con la hidropona y los invernaderos, el principal factor limitante del rendimiento por unidad de superficie y tiempo lo constituye la cantidad de radiacin fotosintticamente activa interceptada por el dosel y su distribucin en cada una de las hojas que lo constituyen. Si ya no hay limitantes de agua, nutrientes, etc. se podra pensar en incrementar la produccin aumentando la densidad de poblacin (o mejor dicho el ndice de rea foliar); sin embargo, el sombreamiento mutuo o mejor dicho la heterogeneidad con que la luz es interceptada por las diferentes hojas es el principal factor que lo impide.

Como lo dicen Charles-Edwards et al. (1986), las hojas de abajo en el dosel generalmente estn limitadas en su produccin de biomasa por la poca irradiancia que reciben, mientras que las de arriba reciben ms de la que necesitan para mxima produccin de biomasa. El aumento progresivo del ndice de rea foliar provoca que cada vez un mayor porcentaje de hojas deje de producir o incluso pierda materiaseca.

Segn Gardner (1986), si se mejorara la distribucin de la radiacin solar en todo el dosel (distribucin ms equitativa entre las hojas que lo conforman) se podra lograr una mayor produccin de materia seca por da y, por lo tanto, un mayor rendimiento por unidad de superficie y tiempo. Segn l, para una misma irradiancia diaria se produce ms biomasa en aquellos doseles en que la radiacin incidente se distribuye ms uniformemente entre todas las hojas. Es decir, es mejor tener la mayora de las hojas medianamente iluminadas que la mitad de las hojas muyiluminadas y la otra mitad muy sombreadas

Basndose en la flexibilidad de manejo de las plantas de jitomate y en la ubicacin y movimientos diarios y estacionales del sol es posible pensar en formas y disposiciones de plantas que mejoren la distribucin de radiacin solar (directa y difusa) en cada una de las hojas del dosel permitiendo un incremento en la tasa de asimilacin neta (gramos de materia seca producida por cada m2 de hoja por da), o un incremento en el ndice de rea foliar (sin una disminucin importante de la tasa de asimilacin neta) que se refleje en una mayor produccin de biomasa por unidad


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de superficie por da. Dicho de otra manera, se trata de encontrar formas y disposiciones de plantas que permitan acomodar ms racimos (infrutescencias) por unidad de superficie y tiempo sin detrimento significativo del nmero de frutos por racimo ni del peso medio de los frutos para as incrementar el rendimiento y la productividad anual.

Jorge (1999) realiz un experimento que demuestra que esto es posible. En tinas orientadas norte-sur, buscando una mejor intercepcin de luz por el dosel, l form un dosel piramidal manejando 25 plantas/m2 de superficie til distribuidas en cuadro real (cinco hileras de plantas por tina a 20 cm entre plantas y 20 cm entre hileras) y despuntando las dos hileras exteriores para dejar un racimo por planta, las dos hileras intermedias para dejar dos racimos por planta y la hilera central para dejar tres racimos por planta (Figura 7). De esta manera logr alojar 45 racimos/m2 de tina contra 25 que se logran con el sistema de despunte a un racimo 36 con el esquema a 3 racimos y 12 plantas/m2. Con esta disposicin de plantas, formando un dosel piramidal, obtuvo un rendimiento de 30 kg/m2, contra slo 20 kg/m2 en los tratamientos testigo de 1 racimoy 25 plantas/m2 y de 3 racimos y 12 plantas/m2 que son los que se aplican comercialmente.

En otro trabajo Vzquez y Snchez (1998, indito) se prob el formar, en cada tina de cultivo (de 1.2 m de ancho y con orientacin este-oeste), doseles escaleriformes mediante el manejo de hileras de plantas de distintas alturas y con orientacin este-oeste, que es el sentido longitudinal de las tinas. La forma de escalera se logr podando cada hilera de plantas a diferentes altura y dejndoles un diferente nmero de racimos por planta. As la hilera ubicada en el lado sur de cada tina se manej con despuntes para dejar un racimo por planta (dando plantas de aproximadamente 50 cm de altura) y 10 plantas por metro lineal; la hilera central se despunt para dejar tres racimos por planta (dando plantas de alrededor de 1 m de altura) y 6.5 plantas por metro lineal; la hilera ubicada en al norte de cada tina se dejo a 6 racimos por planta (dando plantas de aproximadamente 1.8 m de altura) y 4 plantas por metro lineal (Figura 8). Con esta disposicin se lograron acomodar 44 racimos por m2 de superficie til, contra slo 30 en el tratamiento testigo con dosel uniforme y 4 hileras de plantas manejadas a tres racimosy10 plantas.m-2 de superficie til (Figura 3)

Con este arreglos de dosel escaleriforme el sol corri en la direccin longitudinal de las tinas, pero la mayor parte del ciclo de cultivo (que transcurri durante parte del invierno y toda la primavera) con un ngulo de inclinacin hacia el sur con respecto al zenit (Figura 8). De esta manera se logr que las hileras de plantas ms grandes no sombrearan a las hileras de plantas ms chicas. El rendimiento fue de 29.6 kg.m-2, en tanto en el testigo manejado con dosel uniforme y


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cuatro hileras de plantas a tres racimos el rendimiento fue de 9 kg.m-2 (Figura 9 y Cuadro 2)

La localidad de Chapingo se encuentra a una latitud de 19 N, por lo que la mayor parte del ao el sol se mueve en direccin este-oeste, pero debido a la inclinacin que presenta el eje norte-sur de la tierra (23 17') no pasa por el zenit, sino que presenta un ngulo de inclinacin hacia el sur de dicha localidad. La magnitud de ese ngulo vara con la poca del ao. Por ejemplo, en el solsticio de invierno (21 de diciembre) el ngulo el ngulo es de aproximadamente 42 al sur con respecto al zenit, mientras que en los equinoccios de primavera y verano es de 19. Slo en el solsticio de verano (21 de junio) el sol adquiere, en la latitud de Chapingo un ngulo de 4 hacia el norte con respecto al zenit.

En base a los resultados de los trabajos anteriores y considerando la orientacin del sol, ms un heliotropismo positivo de las hojas de jitomate reportado por Bidwell (1993) y Salisbury y Ross (1994), surge la idea general que sirve de gua para el desarrollo del paquete de produccin.

Orientando las hileras de plantas en direccin este-oeste y colocando cada hilera de plantas en tinas a diferente altura (disminuyendo progresivamente la altura desde la hilera que da al norte hasta la hilera que da al sur) para formar un dosel en forma de escalera (escaleriforme) es posible mejorar la distribucin de la RFA interceptada entre las distintas hojas del dosel y con ello incrementar la produccin de biomasa y en consecuencia el rendimiento por unidad de superficie y tiempo.

S

E O

N


30

Figura 7. Ejemplo de hileras de plantas a distintas alturas formando un dosel piramidal

E

N S

OFigura 8. Dosel Escaleriforme con hileras de plantas de distinta altura.

Figura 9: Vista del dosel escaleriforme, notese la expresin en nmero de frutos por racimo

Cuadro 2. Medias de rendimiento y sus componentes por superficie en jitomate, considerando distintos arreglos de plantacin.

TRATAMIENTO RENDIMIENTO

(kg/m2)

FRUTOS

(nmero/m2)

PESO MEDIO DE

FRUTO (g)

FRUTOS POR

RACIMO

Escaleriforme densidad 29.6 a 264 a 111 5.5 ab


31

media

Escaleriforme

densidad alta

29.0 ab 261 a 112 4.5 b

Escaleriforme de 4

hileras

28.0 abc 277 a 101 4.9 b

Testigo uniforme de 2

hileras

24.5 abc 222 ab 110 6.2 a

Escaleriforme

densidad baja

22.5 bc 215 ab 105 5.4 ab

Testigo uniforme de 4

hileras

21.3 c 194 b 110 5.4 ab

Medias con la misma letra dentro de columnas no presentan diferencias significativas.

El objetivo general de investigacin que se persigue actualmente es el siguiente:

Desarrollar un sistema de produccin de jitomate basado en la conformacinde doseles escaleriformes y evaluar su potencial de rendimiento y rentabilidad econmica en relacin a otros sistemas comerciales de produccin de esta hortaliza en condiciones de hidropona bajo invernadero.

El sistema de produccin con dosel escaleriforme que se plantea como punto de partida consiste de juegos de cuatro hileras de plantas despuntadas a tres racimosy orientadas en direccin este-oeste.. Cada hilera de plantas estar contenida en tinas colocadas a diferente altura para formar los escalones del sistema. La separacin entre hileras ser de 30 cm y entre plantas de 15 cm (Figura 10). A su vez, cada juego de cuatro hileras de plantas ira separado entre s por pasillos de 50 cm de ancho.

Considerando trasplantes de 60 das con plantas a tres racimos se pueden obtener hasta 4 ciclos por ao y tomando en cuenta el rendimiento de la hilera a tres racimos obtenido por Vzquez y Snchez (1998, indito) con el dosel escaleriformerepresentado en la Figura 8, se piensa que es posible obtener alrededor de 1000 ton.ha-1.ao-1 de jitomate siguiendo un esquema de produccin en escalera como el representado en la Figura 10.


E

32

N S

O

Figura 10. Doseles escaleriformes en direccin este-oeste conformados por juegos de 4 hileras de plantas de jitomate despuntadas para dejar tres racimos por planta y colocadas a distintas alturas.

Este sistema se evalu con plantas de pepino conducidas a un metro de altura y a densidades similares a las de jitomate (Figura 11). El rendimiento fue de 29 kg/m2

en el tratamiento de dosel escaleriforme contra 25 kg/m2 con dosel uniforme.

Figura 11. Aspecto de un experimento con dosel escaleriforme en pepino


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Finalmente, En otro proyecto se plantea como objetivo central la evaluacin del rendimiento por unidad de superficie que se puede obtener con un sistema de produccin a base de doseles escaleriformes formados con hileras de plantas de diferente edad (ciclos de cultivo imbricados) orientadas en direccin este-oeste y cultivadas en macetas (bolsas de polietileno) rellenas con arena de tezontle o de ro. Por ejemplo, si las plantas son conducidas a un solo tallo para dejar seis racimos por planta, manejando la imbricacin de tres ciclos de produccin (una hilera de plantas por cada ciclo) con diferencias de 45 das de edad entre las plantas de cada ciclo, podran obtenerse de ocho a nueve ciclos de cultivo al ao con ms de 100 ton/ha/ciclo.

Como ejemplo de lo que se quiere hacer se mencionar un dosel escaleriforme formado con tres hileras de plantas orientadas en direccin este-oeste, conducidas a un solo tallo para dejar seis racimos por planta, manejando continuamente la imbricacin de tres ciclos de produccin (una hilera de plantas por cada ciclo) con diferencias de 45 das de edad entre las plantas de cada ciclo. La distancia entre plantas ser de 25 cm (4 plantas.m-1) y entre hileras de 50 cm, dejando pasillos de 50 cm de ancho. Cada 45 das se terminar el ciclo de una hilera de plantas, se arrancarn las plantas y las macetas se reutilizarn pasndolas al lado sur de la triple hilera para realizar un nuevo trasplante en ellas con plntulas de 45 das de edad (Figura 12).

N

135 dds

90 dds O E

45 dds

S


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Figura 12: Doseles escaleriformes en direccin este-oeste conformados por juegos de 3 hileras de plantas de jitomate de diferente edad despuntadas para dejar seis racimos por planta.

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