El pepino Persa (Cucumis sativus L.) también conocido como pepino, produce frutos sin semillas, una característica que lo hace atractivo para el consumidor (Zamora, 2017). Otras ventajas que presenta es que son frutos lisos, menos propensos a los daños causados por la postcosecha y no requieren polinización. Se pueden producir en condiciones de invernadero sin necesidad de incorporación de abejorros, soportan temperaturas que van entre 15°-40°C, (Rizo, 2010; Shawet al., 2000).
En un estudio de variedades de pepino en diferentes localidades y en condiciones de macrotúnel, Guang et al. (2019), reportaron que las variedades de pepino Persa fueron más productivas en comparación al pepino Holandés, Americano tipo slicer y Japonés. En el manejo agronómico del cultivo de pepino Persa, la práctica de la fertilización es uno de los factores que más impacta en el rendimiento.
La dosis de fertilización de un cultivo en particular puede obtenerse con base en el enfoque de balance nutrimental (Volke, et al., 1998), este incluye la relación cuantificada entre la demanda nutrimental, el suministro edáfico nutrimental y la eficiencia de la fertilización. En el cálculo de la demanda nutrimental para una meta de rendimiento determinada, se emplean los valores de la meta de rendimiento (Mg ha-1) y el requerimiento interno nutrimental o índice de extracción nutrimental, expresado en kg de nutrimento por tonelada de producto cosechado (Rodríguez, Pinochet y Matus, 2001).
Los valores de requerimiento nutrimental permiten el establecimiento de dosis de fertilización más precisa para los cultivos, ya que indican la cantidad de nutrimentos que la planta requiere para la obtención de la mayor cantidad de producto, en forma de grano, fruta, flor o simplemente material vegetativo, sin permitir que el cultivo entre a la zona de consumo excesivo, con la ventaja de ahorrarfertilizante y no allá una afectación el ecosistema, por una aplicación exagerada de nutrimentos químicos (Kanter, Zhang y Mauzerall, 2015).
Las variedades de pepino que no presentan semilla pueden diferir los valores del requerimiento nutrimental. Ramírez-Vargas (2019), menciona que puede variar el valor en función del manejo de poda que se dé al cultivo, ya que se eliminan los de brotes y se conduce la energía a la planta a desarrollar fruto con mejor calidad. El mejoramiento genético ha generado la elevación del valor de índice de cosecha del cultivo, este es un indicador deseable en la selección de pepinos para su producción en invernadero (Ortiz, Sánchez, Mendoza y Torres, 2009).
Debido a la importancia del pepino Persa por ser un cultivo de exportación se requiere generar tecnología que permita acortar los ciclos de producción, mediante trasplante tardío (Sánchez, Moreno, Contreras y Vicente, 2006) y como se ha realizado en el caso de tomate [(Solanum lycopersicum L.) por Sánchez et al. 1998], mediante la poda de brotes laterales y despunte de yema terminal. De igual manera, se requiere generar información que permita el manejo óptimo de la nutrición en los sistemas de producción intensivos. El objetivo de la presente investigación fue determinar el efecto de la concentración de K+ en la solución nutritiva, en el rendimiento y calidad de fruto de pepino, y obtener los valores de requerimiento nutrimental de N, P, K, Ca y Mg del cultivo.
MATERIALES Y MÉTODOS
El experimento se realizó en un invernadero con ventilación cenital localizado en la Unidad Académica de Agricultura de la Universidad Autónoma de Nayarit, ubicada en el Km 9 de la carretera Tepic - Compostela, con las siguientes coordenadas: latitud de 21° 25’ 36” N, longitud 104° 53’ 28” O y una altitud sobre el nivel del mar de 922 m.
Se utilizaron dos variedades de pepino Persa de la empresa Rijk Zwaan fueron utilizadas. La variedad Reehan cuyo fruto es de color verde oscuro brillante, tipo de planta abierta y muy precoz, produce de uno a dos frutos por entrenudo; la segunda variedad Khassib, es una planta muy precoz y se considera de auto poda igual con dos o tres frutos por entrenudo (Rijk Zwaan, 2020).
La siembra se realizó de manera directa en camas de 70 cm de anchocon distancia entre camas de 1.80 m y distancia entre planta de 30 cm.Las dimensiones del sitio experimental fueron de 8 m de ancho por 14 m de largo y fue dividido en dos secciones de 8×7m para el establecimiento de las dos variedades.
Los riegos fueron proporcionados con sistema de riego por goteo, con agua sin fertilizantes de siembra a siete días después de emergencia; posteriormente se inició con la aplicación de solución nutritiva a partir del octavo día hasta inicio de floración con una dotación de 800 mL de agua por planta; cuando las plantas comenzaron con desarrollo de fruto, el volumen de solución nutritiva se incrementó a 2000 mL en forma diaria.
Las plantas se tutoraron con hilo rafia, con sujetadores integrados a la estructura del invernadero. Las plantas se manejaron a un solo tallo, eliminando brotes laterales diariamente, hasta que alcanzaron una altura de 2.0 m se realizó la poda de despunte. El diseño experimental utilizado fue bloques al azar, con un diseño de tratamientos factorial 2×4.
El primer factor lo constituyeron las dos variedades y el segundo factor fueron cuatro concentraciones de K+ (5, 7, 9 y 11 meq L-1) en la solución nutritiva. Tratamientos Como resultado de la combinación de los dos factores, se obtuvieron ocho tratamientos. Cada tratamiento tuvo diez repeticiones, una planta por repetición. La concentración de SO4 -2 se modifico para mantener un equilibrio químico entre cationes y aniones. En todas las soluciones nutritivas del experimento.
Extracción Nutrimental en la Biomasa Aérea
La extracción nutrimental se cuantificó en el tratamiento que acumuló mayor producción de fruto fresco, para cada variedad. Las plantas cosechadas fueron previamente lavadas con agua potable y enseguida con agua destilada.
Se colocaron en una bolsa de papel estraza para su secado en una estufa de aire forzado a 60 °C durante 48 h, se molieron en un molino de acero inoxidable y las muestras vegetales se depositaron en bolsas de plástico para su posterior proceso de determinaciones analíticas de las concentraciones nutrimentales.
Se cuantificó la biomasa seca acumulada en tallos, hojas y frutos, así como las concentraciones de N, P, K, Ca y Mg en cada uno de estos órganos, con esos valores se cuantificó el requerimiento nutrimental para cada variedad. La determinación de N total se realizó por el método Kjeldahl; para la determinación de P se utilizó el método colorimétrico de molibdato de amonio, para K se utilizó un flamómetro (Sherwood® 410) y, para Ca y Mg se utilizó un espectrofotómetro de absorción atómica Varian® (Palo Alto, California, EUA) (Alcántar y Sandoval, 1999).
Una vez que se determinó la concentración de nutrimentos en cada uno de los órganos, se calculó la cantidad de nutrimento que extrajo en total cada planta para lograr la producción de fruto registrada, finalmente se realizó una extrapolación del requerimiento nutrimental para la obtención de una tonelada de fruto fresco. Análisis Estadístico de los Datos Los datos se analizaron a través del programa SAS 2009, para la obtención de análisis de varianza y prueba de comparación de medias de Tukey (P ≤ 0.05). Adicionalmente se realizó un análisis de regresión lineal entre la concentración de K en la solución nutritiva y sólidos solubles totales (o Brix) en fruto de cada variedad.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Producción y Número de Frutos
La mayor producción de fruto por planta se obtuvo con la variedad Khassib y la solución nutritiva con concentración de K de 9 y 11 meq L-1. La variedad Khassib superó a Reehan y para la solución nutritiva que permiten lograr tal producción fueron 9 y 11 meq L-1 de K; el mayor número de frutos se obtuvo con Khassib y la solución nutritiva no afectó esta variable en ambas variedades de pepino.
Zamora (2017) reportó 12 kg cuando el cultivo tuvo un ciclo de seis meses; en el presente estudio el cultivo se manejó con poda de despunte a 2 m y el ciclo de producción con este manejo fue de 70 días y se alcanzó una producción de 4.87 kg por planta, esto permite hasta cinco ciclos por año. Lo cual indica casi el doble de producción empleando la variedad Khassib con una concentración de K de 9 meq L-1 (tratamiento 6). Zamora (2017), indicó que es necesario dejar brotes laterales después del sexto y octavo entrenudo, esto ocasiona que se alargue el ciclo de producción, contrario a lo que sucede cuando se maneja a un solo tallo y con despunte de yema terminal
Calidad de Fruto
La variedad Reehan superó a Khassib en cuanto a peso, diámetro y longitud de fruto, así como sólidos solubles totales. La solución nutritiva no afectó con excepción del peso de fruto que disminuyó cuando la concentración de K fue de 11 meq L-1. Shaw y Cantliffe (2003), evaluaron 7 variedades de pepino Persa, en condiciones de invernadero y determinaron diferencias significativas entre materiales respecto a peso, longitud y diámetro de fruto; el peso de los frutos en los materiales evaluados por estos autores osciló entre 73 a 95 g, en comparación con el presente estudio donde la variedad Reehan tuvo 222 g y Khassib 168.81 g, estos resultados representan mayor peso que los materiales evaluados por los autores mencionados, así mismo en longitud los valores oscilaron entre 12 y 18 cm, mientras que en diámetro de 25 a 34 mm; en longitud de fruto, Khassib tuvo 16.64 y Reehan 17.99 cm, en diámetro de fruto Khassib registró 40.17 y Reehan 43.73 mm, estos valores fueron superiores a los encontrados en los materiales evaluados anteriormente.
En pepinos Persa, Shaw et al. (2004), indicaron que se consideran como frutos comerciales los que poseen peso mayor de 120 g, en este sentido las dos variedades registraron pesos superiores a estos valores, lo cual pueden ser considerados como frutos comerciales.
Efecto de la Concentración de K en Solución Nutritiva sobre los Sólidos Solubles Totales en Frutos de Pepinos.
Los pepinos no se caracterizan por mostrar valores altos de sólidos solubles totales (ºBrix) (Musmade y Desai, 1998). Para el caso de la variedad Reehan existió una alta correlación (r = 0.999) entre la concentración de K+ y los sólidos solubles que alcanzaron los frutos; mientras que para el caso de la variedad Khassib no se observó este efecto. En la Figura 1a se observa que a medida que se incrementó la concentración de K+ en la solución nutritiva, aumentó el valor de °Brix para la variedad Reehan; mientras que en Khassib la tendencia fue a disminuir °Brix, con una asociación estadística de (r = -0.6829).
El efecto de incremento de sólidos solubles totales por efecto de la nutrición potásica en la variedad Reehan, concuerda con los resultados de Helyes et al. (2009), en fruto de tomate; Obenland et al. (2015), en uva de mesa y Preciado-Rangel et al. (2018), en melón, se observa que en la variedad Reehan existe una correlación positiva (r = 0.6324) entre la producción de fruto por planta y el contenido de sólidos solubles totales (o Brix); sin embargo, en la variedad Khassib se observó una correlación negativa (r = -0.9338), es decir a mayor producción de fruto por planta, existió menor sólidos solubles, esto confirma el efecto dedilución que se mencionó anteriormente y concuerda con lo reportado por Hartz, Johnstone, Francis y Miyao (2005), quienes no encontraron efecto del potasio en sólidos solubles.
El resultado de N que se obtuvo reafirma lo indicado por Fageria, Santos y Cutrim (2008) quienes identificaron que el factor genético influye en el requerimiento de N en la planta; por lo que es necesario identificar específicamente la cantidad adecuada de este elemento para cada especie y variedad como estrategia para obtener el mayor rendimiento posible. El índice de extracción de N fue mayor de manera significativa en la variedad Khassib con 5.87 kg t-1, mientras que en Reehan fue de 3.93 kg t-1. Ramírez-Vargas (2019), reportó para el caso de pepino que el orden de absorción de macronutrientes en todos los cultivares estudiados fue K > N > Ca > Mg > P. En la presente investigación, en las variedades Reehan y Khassib, la extracción de macronutrientes fue en el orden N > K > Mg > Ca > P.
CONCLUSIÓN
La variedad de pepino Khassib fue significativamente más productiva en comparación con la variedad Reehan. Las dos variedades aumentan su producción cuando la concentración de potasio (K+) es de 9 y 11 meq L-1 en la solución nutritiva; sin embargo, el peso individual de fruto disminuye cuando se aplican soluciones con 11 meq L-1 de K. El contenido de sólidos solubles (°Brix) en los frutos de la variedad Reehan mostró una correlación positiva con la concentración de K en la solución nutritiva, no así para el caso de Khassib. El requerimiento nutrimental (kg) por tonelada de fruto fresco producido en la variedad Reehan fue N 3.93, P 0.46, K 3.11 Ca 0.79 y Mg 1.30; mientras que en la variedad Khassib fue N 5.87, P 0.49, K 3.11, Ca 0.85 y Mg 1.54.
