RESUMEN En el presente trabajo se evaluó la producción y calidad de tres variedades de Capsicum annuum (ancho o poblano, jalapeño y serrano) atendiendo a la falta de información y modelos técnicos para este en invernadero. La agricultura protegida (AP) a través de la tecnología de invernaderos se postula como una opción para limitar las interacciones negativas con el medio y proteger el cultivo que se implementa. El rendimiento alcanzado fue de 2.68 kg/m 2 para jalapeño, 5.01 kg/m2 para poblano y 3.71 kg/m2 para serrano. El mayor rendimiento alcanzado fue para la variedad poblano resultó 91 % más grande que el rendimiento promedio para los últimos tres ciclos primavera-verano reportados (2011-2013) de producción a cielo abierto (CA) en el estado de Querétaro con cero hectáreas siniestradas, mientras que para la variedad serrano fue 331 % superior al reportado para CA y, para la variedad jalapeño el rendimiento obtenido fue 12 % superior al reportado CA. El valor negativo más fuerte de a* (-6.51 +/- 1.15) y más grande positivo de luminosidad (30.19 +/- 2.05) fue alcanzado por la variedad Serrano. La unidad de mayor longitud, grosor (ecuatorial y mayor) y peso fue el Ancho con valor de 162.43 +/- 8.14 mm, 67.71 +/- 4.57 mm, 69.86 +/- 3.39 mm, 128.49 +/- 14.04 g, respectivamente. El costo de producción sin depreciación fue de $11.83 para jalapeño, $6.32 para poblano y $8.54 para serrano. Se recomienda fuertemente la integración del sistema de producción, desde el campo hasta el consumidor, ya que la labor de mercado es fuerte área de oportunidad para emprender en la AP. (Palabras clave: Agricultura protegida, invernadero, rendimiento, calidad, costo de producción) ii SUMMARY In this paper the production and quality of a crop of three cultivars of Capsicum annuum (width or poblano, jalapeno and serrano) in response to the lack of information and technical models for this crop under greenhouse conditions was evaluated. Protected agriculture (AP) through greenhouse technology presents itself as an option to limit negative interactions with the environment and protect the crop that is implemented. The yield achieved was 2.68 kg/m 2 for jalapeño, 5.01 kg/m2 for poblano and 3.71 kg/m2 for serrano. The highest yield was achieved for the poblano variety proved 91% larger than the average for the last three cycles reported spring-summer (2011-2013) of opencast production (CA) in the state of Querétaro with zero stricken hectares while for the serrano variety was 331% higher than reported for CA and for the jalapeño variety yield obtained was 12% higher than CA reported. The strongest negative value of a* (-6.51 +/- 1.15) and largest positive brightness (30.19 +/- 2.05) was achieved by the Serrano variety. The largest unit of length, thickness (equatorial and higher) and the weight was worth poblano 162.43 +/- 8.14 mm, 67.71 +/- 4.57 mm, 69.86 +/- 3.39 mm, and 128.49 +/- 14.04 g respectively. The production cost without depreciation was $11.83 for jalapeño, $6.32 for poblano y $8.54 for serrano. Integration of the production system is strongly recommended, from the field to the consumer, as the work market is strong area of opportunity to engage in AP. (Key words: Protected agriculture, greenhouse, yield, quality, production cost) iii A mis padres, que siempre han confiado en mis capacidades y convicción. A mi hermano, cuyo humor me saca de los ratos en que me encuentro huraño. A mis amigos, que han contribuido en el equilibrio emocional, que todo ser necesita. A mis profesores, que me han apoyado en mi desarrollo académico y personal. A la existencia impredecible y finita, que no me permite postergar para un futuro. “Cada uno de nosotros existe durante un tiempo muy breve, y en dicho intervalo tan sólo explora una parte diminuta del conjunto del universo. Pero los humanos somos una especie marcada por la curiosidad. Nos preguntamos, buscamos respuestas. Viviendo en este vasto mundo, que a veces es amable y a veces muy cruel, y contemplando la inmensidad del firmamento encima de nosotros, nos hemos hecho siempre una multitud de preguntas. ¿Cómo podemos comprender el mundo en que nos hallamos? ¿Cómo se comporta el universo? ¿Cuál es la naturaleza de la realidad? ¿De dónde viene todo lo que nos rodea? ¿Necesitó el universo un Creador? La mayoría de nosotros no pasa la mayor parte de su tiempo preocupándose por esas cuestiones, pero casi todos nos preocupamos por ellas en algún instante.” Stephen Hawking & Leonard Mlodinow, “El gran diseño”, 2010. iv AGRADECIMIENTOS En agradecimiento a aquellos que, desde un consejo hasta la ejecución de tareas dieron pauta a la generación de conocimiento que intentamos recopilar con el presente trabajo. Especial mención a la Dra. Rosalía Virginia Ocampo Velázquez, cuyo seguimiento partió desde el primer hasta el último día en el campus; al Dr. Andrés Cruz Hernández, cuyo apoyo académico y moral se dio desde el primer día que nos reunimos; al Dr. Enrique Rico García, quien no nos permitió bajar el ritmo ni por un momento, y cuya presión fue precisa para lograr terminar en tiempo y forma. A la comodidad del grupo de trabajo, conformado por cinco personas con intereses y trasfondo polarizado, aspecto que hizo la estancia, de lo más enriquecedora. A todos, gracias. v TABLA DE CONTENIDOS 1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 1 2. OBJETIVOS ....................................................................................................................... 4 2.1 PANORAMA GENERAL DE LA AGRICULTURA PROTEGIDA (AP) ......................................................... 4 2.2 EL CHILE EN MÉXICO: UN ASPECTO DE IDENTIDAD ....................................................................... 7 2.3 ASPECTOS RELACIONADOS CON CALIDAD, NUTRICIÓN Y SALUD ....................................................... 7 2.4 IMPORTANCIA ECONÓMICA DEL CHILE ........................................................................................ 8 2.5 EL MERCADO, UN FENÓMENO TEMPORAL. .................................................................................. 9 2.5.1 Chile Jalapeño. ............................................................................................................. 11 2.5.2 Chile Poblano. .............................................................................................................. 11 2.5.3 Chile Serrano. .............................................................................................................. 14 2.5.4 Ventajas competitivas para el estado de Querétaro................................................... 16 2.5.5 La balanza comercial de México con el mundo ........................................................... 16 2.6 ASPECTOS BOTÁNICOS Y FISIOLOGÍA BÁSICA .............................................................................. 17 2.7 ECOFISIOLOGÍA DEL CULTIVO DE CHILE ...................................................................................... 20 2.7.1 Radiación ..................................................................................................................... 21 2.7.2 Temperatura ................................................................................................................ 21 2.7.3 Suelo ............................................................................................................................ 21 2.8 PRINCIPALES ENFERMEDADES DEL CHILE ................................................................................... 22 2.8.1 Phytophthora capsici ................................................................................................... 23 2.8.2 Alternaria spp .............................................................................................................. 24 2.8.3 Cenicilla........................................................................................................................ 24 2.8.4 Virus ............................................................................................................................. 25 2.9 TÉCNICA DE INJERTO ............................................................................................................. 27 2.10 DIAGNÓSTICO MOLECULAR DE ENFERMEDADES ......................................................................... 28 2.11 MANEJO DEL CULTIVO EN INVERNADERO .................................................................................. 29 2.11.1 Preparación del terreno .......................................................................................... 29 2.11.2 Labores culturales ................................................................................................... 30 2.12 OBJETIVO GENERAL: ............................................................................................................. 36 vi 2.13 3. 4. OBJETIVO PARTICULAR: ......................................................................................................... 36 METODOLOGÍA ............................................................................................................... 37 3.1 LOCACIÓN ........................................................................................................................... 37 3.2 PRODUCCIÓN DE PLÁNTULA.................................................................................................... 37 3.3 TRASPLANTE ........................................................................................................................ 37 3.4 NUTRICIÓN.......................................................................................................................... 38 3.5 CONTROL Y MONITOREO DE TEMPERATURA............................................................................... 40 3.6 LABORES CULTURALES ........................................................................................................... 40 3.6.1 Control de malezas y poda .......................................................................................... 40 3.6.2 Tutoreo (espaldera) ..................................................................................................... 41 3.7 POLINIZACIÓN ...................................................................................................................... 42 3.8 SANIDAD ............................................................................................................................. 42 3.9 PRODUCCIÓN Y CALIDAD ........................................................................................................ 43 RESULTADOS Y DISCUSIÓN.............................................................................................. 45 4.1 MONITOREO DE TEMPERATURA .............................................................................................. 45 4.2 PRODUCCIÓN....................................................................................................................... 46 4.3 CALIDAD ............................................................................................................................. 49 4.4 COSTOS DE PRODUCCIÓN ....................................................................................................... 50 5. CONCLUSIONES .............................................................................................................. 51 6. REFERENCIAS .................................................................................................................. 52 7. APÉNDICE ....................................................................................................................... 59 vii 1. INTRODUCCIÓN La Agricultura Protegida (AP) es un esquema de producción agrícola que se ha desarrollado como una opción para limitar las interacciones negativas con el medio ambiente y proteger, de este modo, el cultivo que dentro se cosecha. Es evidente que su implementación, en contraste con la producción a cielo abierto, supone una inversión inicial importante ya que es necesario establecer estructuras útiles y resistentes que hospedarán el material productivo. Dicha inversión inicial no es siempre costeable, es decir, la AP no es para cualquier sitio geográfico ni para cualquier cultivo; por supuesto que podemos pensar en colocar un invernadero en la Antártida o en el Sahara, y cultivar tomate o cebada, sin embargo, el costo de producción y la viabilidad del cultivo por clima son factores que determinan (junto con otros factores) el éxito o el fracaso del proyecto. El esquema de producción en AP posee algunas diferencias respecto a cielo abierto: el conocimiento del material vegetal, las labores culturales suelen ser aspectos comunes; el uso de suelo, el fertiriego pueden o no ser factor común entre ambos esquemas; el control de clima y el uso de estructuras para limitar la interacción con el medio, son aspectos incompatibles. Estas, entre otras diferencias, indican que es necesario generar modelos técnicos con los cuales los productores que migran de producción a cielo abierto a AP puedan ser capaces de manejar el cultivo en condiciones totalmente nuevas y tener éxito en el intento. Reporta Bastida-Tapia (2011), que el 20% de los invernaderos de México se encuentran fuera de operación por: a) falta de capacitación, b) falta de tecnología, c) falta de mercados y d) falta de integración a cadenas productivas. En cuanto a los cultivos en los que se ha incursionado bajo AP, el jitomate ha sido ampliamente explotado, lo cual supone ventaja estratégica en temporadas en que los grandes productores a cielo abierto (como Sinaloa) no pueden participar en el mercado nacional. Por otro lado, la producción de jitomate en temporada primavera-verano por parte de gran parte de los invernaderos de alguna región en 1 específico se encuentran con dos problemas importantes que nos parece necesario señalar: a) competencia con productores locales bajo AP con costos de producción superiores a esquema a cielo abierto y, b) competencia con grandes productores extensionistas con precio de venta muchas veces menor al costo de producción bajo AP. Lo anterior indica lo importante que es la planeación de la producción y tendencia del mercado. De este modo, es posible participar en el mercado con producto de calidad en temporadas donde la competencia no es tan fuerte. En México, el 50% de la superficie bajo AP se concentra en cuatro estados: Sinaloa 22%, Baja California 14%, Baja California Sur 12% y Jalisco 10%. Los principales cultivos que se producen bajo agricultura protegida son: el jitomate 70%, pimiento 16%, pepino 10% (SAGARPA, 2012). El dominio del cultivo de jitomate sobre el resto de los cultivos bajo AP es evidente, sin embargo, otros cultivos ya ha comenzado a ser estudiado bajo condiciones invernadero. En México el cultivo del chile es ampliamente demandado debido a la importancia cultural que se refleja en la gastronomía a lo largo y ancho del país, sin mencionar la oportunidad de exportar a países donde se aprecia y envidia la gastronomía mexicana. En los últimos años se ha iniciado la producción de chile habanero bajo AP (SAGARPA, 2012), no así para jalapeño, poblano o serrano. Reportan Pérez-Grajales & Castro-Brindis (2008) que la producción intensiva en invernadero para el chile manzano es una alternativa para disminuir los efectos adversos del ambiente; bajo estas estructuras se emplea malla sombra o plástico blanco lechoso de 50% de transmisión de la luz, riego por goteo, solución nutritiva, sistema de tutoreo, variedades mejoradas, altas densidades de población, entre otros componentes tecnológicos que van encaminados a obtener altos rendimientos y calidad de fruto. 2 Por lo correspondiente al mercado nacional de los principales chiles que se producen en México, el más importante, por su superficie sembrada, superficie cosechada, volumen de producción y valor de la producción son los chiles verdes y dentro de estos, el chile jalapeño ocupa el primer lugar, seguido del poblano y serrano (Pérez-Miranda, 2009). En la revisión bibliográfica del presente trabajo no se encontraron modelos técnicos para la producción de las tres variedades de chile seleccionadas, bajo condiciones de invernadero, así como tampoco información que describa el comportamiento en la etapa productiva. No se encuentran reportes del seguimiento de la calidad de producto fresco ni rendimientos bajo AP. La falta de modelos técnicos para producción y la tendencia de diversificación de cultivos bajo AP, así como la importancia cultural y económica del chile, sentaron base en la elección de cultivo como propuesta para el esquema de producción agrícola. La problemática operativa de la agricultura, de manera general es compleja y por ello el presente trabajo pretende atender la generación de conocimiento técnico en producción de tres variedades de chile bajo AP, como subconjunto de la producción agrícola, materia indispensable para la toma de decisión de la implementación de cultivo bajo invernadero. El objetivo de este trabajo fue evaluar la producción de chile bajo condiciones de invernadero para las variedades Ancho (también conocido como Poblano), Jalapeño y Serrano, la tendencia productiva y la caracterización de los parámetros de calidad (dimensiones, peso por fruto, color), para la misma etapa productiva. 3 2. OBJETIVOS 2.1 Panorama general de la Agricultura Protegida (AP) Los avances de la ciencia y la tecnología en las últimas décadas del siglo XX han sido espectaculares, impulsando todas las ramas del saber humano, desarrollo que sin duda será superado por los logros científicos y tecnológicos que están por venir. La agricultura no es ni será ajena a estos acontecimientos (Bastida-Tapia, 2006). Actualmente, en el ámbito agronómico, existen nuevos conceptos que engloban y dan cuenta de los avances científicos y tecnológicos que están contribuyendo a revolucionar todas las ramas de la agricultura de precisión, invernaderos, casas sombra, plasticultura, cultivo de tejidos, semillas artificiales, ingeniería genética, riego localizado, hidroponía, fertigación, agrótica, acolchados, sustratos, agricultura orgánica, labranza de conservación, implante de embriones, ganadería alternativa, inocuidad alimentaria, entre otros, son de uso frecuente en el medio agronómico para hacer referencia a los nuevos elementos que están impulsando el desarrollo agrícola mundial y nacional (Bastida-Tapia, 2006). De acuerdo con Bastida-Tapia (2006) la AP es aquella que se realiza bajo estructuras construidas con la finalidad de evitar que las restricciones que el medio impone al desarrollo de las plantas cultivadas. Así, mediante el empleo de diversas estructuras y técnicas se reducen al mínimo algunas de las condiciones restrictivas del clima sobre los vegetales. La AP supone una serie de ventajas en comparación con la agricultura a campo abierto. Por ejemplo el incremento de la producción, producción todo el año, es posible aprovechar las ventanas de mercado para obtener precios competitivos, ahorro de agua en promedio de 50%, permite aprovechar suelos con problemas de degradación o químicos (SAGARPA, 2012). 4 El objetivo de la horticultura protegida debe ser contribuir al desarrollo productivo y económico de las regiones y del país, mediante la producción tecnificada de productos agrícolas con calidad, sanidad vegetal e inocuidad, siendo responsables ambiental y socialmente (Borbón-Morales, et al., 2009). Desde el año 2001, la SAGARPA ha otorgado diversos apoyos para la AP. En 2009, el gobierno federal puso en marcha la Estrategia Nacional de Agricultura Protegida, reconociendo los beneficios y rentabilidad de esta actividad en el sector agrícola (SAGARPA, 2012). Datos reportados por SAGARPA (2012) indican que el 50% de la superficie bajo AP en México, se concentran en cuatro estados de la república: Sinaloa, Baja California, Baja California Sur y Jalisco. Por otro lado, los principales cultivos explotados bajo AP son el jitomate, pimiento y pepino; sin embargo, en los últimos años se ha intensificado la diversificación de cultivos como la papaya, fresa, chile habanero, flores, plantas aromáticas. En el Cuadro 1 se muestra la comparación de algunos cultivos bajo dos esquemas de producción: A cielo abierto contra AP. Cuadro 1. Comparativo de rendimiento para algunos productos Rendimiento (ton/ha) Producto Cielo Abierto AP Factor AP/Cielo Abierto Jitomate 43.72 132.5 3.03 Pepino 30.5 98 3.21 Pimiento 51.99 78 1.50 Datos tomados del boletín semanal SIAP (Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera, 2013). Destaca Javier Z. Castellanos, editor del manual de producción de tomate bajo invernadero de Intagri, que la horticultura en México se ha venido desarrollando bajo condiciones muy heterogéneas, desde costosos invernaderos, con muy elevadas inversiones que superan los 5 100 US$/m 2, hasta económicas instalaciones como las denominadas “casas sombras” con costos de 4 a 7 US$/m2 (Borbón-Morales, et al., 2009). Los invernaderos de mediana tecnología han proliferado en la región del bajío y los de baja tecnología se han instalado, preferentemente, en los estados de Baja California y Sinaloa (Moreno-Reséndez, et al., 2011). De todas las estructuras empleadas para proteger cultivos, los invernaderos permiten modificar y controlar de forma más eficiente los principales factores ambientales que intervienen en el desarrollo y crecimiento de las especies vegetales, ya que en su interior se reproducen micro climas artificiales ideales para aumentar los rendimientos agrícolas, al margen de las condiciones ambientales externas (Bastida-Tapia, 2006). Sin embargo, la falta de integración a cadenas productivas, tecnología, mercado y capacitación son las causas principales para que el 20% de los invernaderos en México se encuentren fuera de operación (Bastida-Tapia, 2011). Ha habido muchos proyectos que no llegaron a feliz desenlace, unos por mala planeación, otros por falta de conocimiento y experiencia de los inversionistas, y otros más por falta de capacitación de los productores y técnicos que manejaron inadecuadamente estos invernaderos en su fase inicial. En los casos de fracasos, estos han representado grandes pérdidas económicas que han sido pagadas por el sector gobierno, por la banca oficial o por los productores. Por ello es importante que los productores que van a invertir en este tipo de proyectos consulten con agricultores experimentados y con técnicos o agentes especializados acerca de las mejores estrategias para iniciar un proyecto de esta naturaleza y vean los apoyos que hay por parte del gobierno federal. Es importante que se seleccione la infraestructura requerida de acuerdo a las condiciones climáticas, en cuanto a altura bajo canal, ancho de naves, capacidad de ventilación y calefacción. Es indispensable que se tenga en cuenta el costo de la inversión, pues cuando se realizan inversiones muy elevadas en forma innecesaria es difícil recuperar a corto 6 plazo y un fracaso inicial puede costar el éxito de toda la inversión (BorbónMorales, et al., 2009). En el aspecto de regulación, los invernaderos son regulados por la Norma Mexicana NMX-E-255-CNCP-2008. En ella se específica el proceso a seguir para el diseño de invernaderos, así como los principios generales; contempla la resistencia mecánica, estabilidad y durabilidad con la que se debe manufacturar dichas estructuras. 2.2 El Chile en México: Un aspecto de identidad México es uno de los principales centros de origen de la especie Capsicum annuum, a la que pertenecen tipos importantes de chile, como son: jalapeño, ancho, mirasol, piquín, serrano, anaheim o chilaca, güerito o caribe, pimiento morrón, etc (González-Estrada, et al., 2004). Capsicum spp. representa una gran tradición cultural en la población de México donde comúnmente se le conoce como chile con diferentes calificativos locales de acuerdo a la etnia, región, formas o color del fruto; y ha sido tal su importancia que en el presente se conservan algunos nombres antiguos de las variedades de chile como: pasilla, guajillo, ancho, mulato, poblano, tonchile, serrano, costeño, cascabel, mirasol, chile de árbol, chiltepe y otros (Long-Solís, 1998). Existe una vasta riqueza de variantes genéticas en cada uno de los tipos de chile de mayor interés, lo cual representa una ventaja competitiva con otros países, pues se pueden producir tipos de chile que no existen en otros lugares y derivar variantes genéticas poco conocida, las que, por lo exótico, representan un mercado potencial de exportación (González-Estrada, et al., 2004). 2.3 Aspectos relacionados con calidad, nutrición y salud 7 La calidad de los frutos y su vida de anaquel depende de diversos factores como los genéticos, climáticos y agronómicos, motivo por el cual es importante considerar dichas características desde su proceso de mejoramiento genético; en este sentido, existen diversas agencias nacionales e internacionales como el Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria (SENASICA), Codex Alimentarius, la Agencia de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) y las desarrolladas en cada país importador en particular que exigen altos estándares de calidad (Vázquez-García, et al., 2009). En la última década, se reportó que el consumo de ciertos alimentos u especias, como el chile, pueden tener un efecto positivo en la salud. En el caso de los trabajos relacionados con los acervos genéticos mexicanos de chile, reviste especial importancia porque incrementan el conocimiento de la diversidad desde la perspectiva fitoquímica. La composición de fenoles, flavonoides, carotenoides, ácido ascórbico en chile, así como capsaicinoides, responsable del picor en el fruto, dependen del genotipo, la madurez del fruto y las condiciones de cultivo (Vera-Guzmán, et al., 2009; Martínez-Ortíz, et al., 2010) Jaramillo-Flores et al. (2009) estudiaron 12 variedades de Capsicum annuum y encontraron que el mayor contenido de fenoles totales en el caso de chiles secos para variedades serrano y chile de árbol, mientras que la mayor capacidad antioxidante, debida a los fenoles libres, se encontró en chile mulato, poblano y cuaresmeño; en el caso de chiles frescos el mayor contenido de fenoles totales lo presentó el poblano y la chilaca al igual que la mayor capacidad antioxidante. 2.4 Importancia económica del Chile En México, la importancia económica del chile (Capsicum sp.) es evidente por su amplia distribución y los diversos usos que se da a los frutos (Moreno-Limón, et al., 2009). 8 De acuerdo a los últimos datos disponibles en el anuario estadístico de la producción agrícola del Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (INIFAP), en el 2012 las variedades de chile producidas de mayor importancia económica en México fueron Jalapeño, Serrano, Pimiento (Bell Pepper) y Poblano (también conocido como Ancho). Los rendimientos reportados en la producción para Jalapeño fue de 2.5 kg/m2, y para Poblano y Serrano 1.6 kg/m2; de estas tres variedades únicamente se tiene reporte de producción en invernadero para Poblano en superficie de 6 ha con rendimiento de 15 kg/m 2, sin embargo no se especifica el grado de tecnificación del invernadero ni la calidad del producto. Cabe mencionar que el precio medio reportado (PMR) para la producción del año 2012 de poblano fue de 4,882.18 pesos por tonelada, mientras que la correspondiente a poblano bajo invernadero fue de 4,425.00 pesos por tonelada (SIAP, 2012). No se reportan datos sobre la calidad del producto, ni los canales de distribución, tampoco se justifica la razón por la que el PMR es menor para la producción bajo AP que bajo cielo abierto. 2.5 El mercado, un fenómeno temporal. Lo más importante es asegurar el mercado, definir el producto y sus especificaciones y luego asegurar la tecnología para el desarrollo del cultivo en estas condiciones (Borbón-Morales, et al., 2009). Resalta Pérez-Miranda (2009) que uno de los principales problemas que enfrentan los productores de chile (específicamente Jalapeño), es el mercado, ya que por desconocimiento de éste, reciben bajos precios que en muchas ocasiones representan pérdidas económicas o muy bajo ingreso que apenas cubren sus costos de producción. En México una problemática que enfrenta la producción en invernadero es el aspecto de la mercadotecnia ya que prácticamente todo el producto se destina a la exportación, actualmente el producto mexicano está enfrentando una fuerte 9 competencia con el producto de Canadá, Europa, Israel y más recientemente Marruecos, limitando las oportunidades para integrarse a este tipo de sistemas de producción a los productores de bajos recursos (Olvera-Martínez, et al., 2009). Existen diferentes portales en internet que proporcionan información sobre la tendencia de los precios en el mercado. Con esta información, es posible tomar una decisión sobre el cultivo y el esquema de producción de manera racional. La Agencia de Servicio a la Comercialización y Desarrollo de Mercado Agropecuarios (ASERCA) promueve e impulsa el enlace entre compradores y vendedores de agroalimentos (frutas, verduras, granos, oleaginosas, productos procesados, etc.), de insumos agrícolas o prestadores de servicios en el acondicionamiento y manejo de productos, a través de AgroEnlace / SECSA (ASERCA, 2014). El Sistema Nacional de Información e Integración de Mercados (SNIIM), es un servicio de la Secretaría de Economía que tiene el propósito de ofrecer información sobre el comportamiento de los precios al por mayor de los productos agrícolas, pecuarios y pesqueros que se comercializan en los mercados nacionales e internacionales (SNIIM, 2014). Las dos opciones de consulta para referencia y toma de decisiones que se presentan son relevantes para el estudio de mercado, sin embargo, la fuente madre de la información es SNIIM ya que ASERCA se vale de estos datos para las publicaciones que reporta en su portal. A continuación, se presenta el análisis del comportamiento del precio por kilogramo para las tres variedades a analizar en el presente estudio desde Enero del año 2010 a Septiembre del año 2014. La central de abastos de referencia corresponde a Querétaro, Querétaro, ubicada a aproximadamente 35 km del campus experimental. 10 2.5.1 Chile Jalapeño. La participación en el mercado ha sido por parte de productores de Querétaro, Sinaloa, Jalisco y Guanajuato. Cabe mencionar que para el año 2014 la participación del cultivo ha sido de origen totalmente queretano. En la Figura 1 se muestra la tendencia, un tanto errática, con dos picos de máximo precio por año; el primero se encuentra en el mes de Abril y el segundo en Noviembre. El precio mínimo registrado fue en Abril del año 2011 por la cantidad de $4.5 por kg; el máximo en Noviembre del año 2012 por la cantidad de $14.8 por kg. En el año 2014 se registró el precio mínimo en Junio con $5.45 por kg y el máximo en Abril con $11.95 por kg. 2.5.2 Chile Poblano. La participación en el mercado ha sido por parte de productores de Michoacán, Guanajuato, Nayarit, Querétaro y Sonora. El estado de Querétaro sólo ha aportado en el periodo comprendido entre Noviembre del año 2012 y Enero del año 2013. En la Figura 2 se muestra la tendencia, con dos picos de máximo precio por año; el primero se encuentra en el mes de Abril y el segundo en Noviembre-Diciembre; dicha tendencia se ha vuelto más contrastante para los últimos dos años. El precio mínimo registrado fue en Agosto del año 2010 por la cantidad de $5.48 por kg; el máximo en Diciembre del año 2013 por la cantidad de $26.17 por kg. En el año 2014 se registró el precio mínimo en Junio con $8.79 por kg y el máximo en Abril con $24.58 por kg. 11 $16.00 $15.00 $14.00 $13.00 $12.00 $11.00 2010 $10.00 2011 2012 $9.00 2013 $8.00 2014 $7.00 $6.00 $5.00 $4.00 $3.00 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Figura 1. Precios por kilogramo de chile Jalapeño 12 Noviembre Diciembre $29.00 $27.00 $25.00 $23.00 $21.00 $19.00 2010 $17.00 2011 2012 $15.00 2013 $13.00 2014 $11.00 $9.00 $7.00 $5.00 $3.00 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Figura 2. Precios por kilogramo de chile Poblano 13 Noviembre Diciembre 2.5.3 Chile Serrano. La participación en el mercado ha sido por parte de productores de Michoacán, Guanajuato, Nayarit, Querétaro y Sonora. El estado de Querétaro solo ha aportado en el periodo comprendido entre Noviembre del año 2012 y Enero del año 2013. En la Figura 3 se muestra la tendencia, con dos picos de máximo precio por año; el primero se encuentra en el mes de Abril-Mayo y el segundo en NoviembreDiciembre; dicha tendencia se ha vuelto más contrastante para los últimos dos años. El precio mínimo registrado fue en Agosto del año 2010 por la cantidad de $5.49 por kg; el máximo en Diciembre del año 2013 por la cantidad de $22.02 por kg. En el año 2014 se registró el precio mínimo en Junio con $9.83 por kg y el máximo en Abril con $18.24 por kg. 14 $23.00 $22.00 $21.00 $20.00 $19.00 $18.00 $17.00 $16.00 $15.00 2010 $14.00 2011 $13.00 2012 $12.00 2013 $11.00 2014 $10.00 $9.00 $8.00 $7.00 $6.00 $5.00 $4.00 $3.00 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Figura 3. Precios por kilogramo de chile Serrano 15 Noviembre Diciembre 2.5.4 Ventajas competitivas para el estado de Querétaro Los datos presentados indican que en los últimos dos años se han distanciado los precios máximos, lo que puede traducirse en una oportunidad de negocio para AP si se cuenta con una buena planeación del cultivo. Los costos de producción, las condiciones climáticas y la infraestructura necesaria para asegurar un buen rendimiento, aunado al análisis de precios en el mercado, son necesarios para tomar decisiones sobre el cultivo por implementar y la temporada en que se tendrá producción. 2.5.5 La balanza comercial de México con el mundo La calidad de los productos es recompensada principalmente cuando se logra incursionar en el mercado de exportación. Ello requiere no sólo el conocimiento y control del sistema de producción ya que es necesario integrar el proceso en la cadena de suministro con las condiciones óptimas para la entrega de producto. En los últimos años, 99 % de las exportaciones de México son enviadas a la Unión Americana, y es el pimiento morrón el de mayor consumo con 370 mil toneladas, seguido de otras variedades, entre las que destaca el chile jalapeño, con 431 mil toneladas (Milenio, 2014). También ha tenido éxito el chile chipotle enlatado, que hasta una cadena en Estados Unidos lleva ese nombre; además de que se exporta a Israel (Becerril, 2014). Por otro lado, se encuentran las importaciones que alteran las cadenas productivas de producción y abastecimiento nacional. Este fenómeno puede repercutir en la competitividad de los productores nacionales, lo que ha obligado a los productores de chile a pensar en un nuevo planteamiento que les permita competir. La propuesta más atractiva que se ha lanzado involucra al Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI) y contempla la denominación de origen de algunos productos. 16 México se está inundando de chiles procedentes de Paquistán, o China, quien ya ostenta el 30 por ciento de nuestro mercado en estos frutos. China y Paquistán mandan sus chiles a Estados Unidos, donde se re-etiquetan e importan a México como si fuera de origen estadounidense, aprovechando las ventajas que otorga el Tratado de Libre Comercio de América del Norte (Becerril, 2014) El chile jalapeño es originario de México y se cultiva en casi todo nuestro territorio, y para la solicitud de la denominación de origen, se ha tenido que demostrar ante el IMPI esta situación y el nombre del chile, todo esto con estudios históricos y antropológicos (Becerril, 2014). 2.6 Aspectos botánicos y fisiología básica Capsicum annuum se caracteriza por sus flores solitarias en cada nudo como puede apreciarse en la Figura 4; pedicelos a menudo pendientes en la antesis; corola blanca lechosa (ocasionalmente púrpura), sin manchas difusas en la base de los pétalos; pétalos de la corola usualmente rectos. Cáliz de los frutos maduros sin constricción anular en la unión con el pedicelo (aunque a veces irregularmente rugoso), venas a menudo prolongadas en dientes cortos, carne del fruto usualmente firme (blanda en ciertos cultivares). Semillas color paja. Numero cromosómico 2n = 24, con dos pares de cromosomas acrocéntricos (Nuez-Viñals, et al., 2003). 17 Figura 4. Flores de chile serrano variedad cocula. Se caracterizan por el brote solitario en cada nudo, pedicelos pendientes en antesis y corola blanca lechosa. A nivel bioquímico las diferencias no son claras, pudiendo cuestionarse que algunas especies sean realmente entidades diferentes. Hay un completo solape entre los miembros de lo que puede ser llamado el complejo C. annuum, conformado por C. annuum v. annuum, C.a.v. aviculare, C. chinense y C. frutescens. El análisis de las ordenaciones cromosómicas es otra aproximación metodológica que permite bosquejar las relaciones fitogenéticas entre estas especies. En efecto, la hibridación interespecífica asociada al estudio de marcadores isozímicos muestra la existencia de ordenaciones múltiples bajo la forma de translocaciones reciprocas (Nuez-Viñals, et al., 2003). Se puede describir de manera general los tipos más frecuentes de C. annuum con aspecto es lampiño, de tallos erguidos y de crecimiento limitado, con altura y forma de desarrollo muy variables en función del cultivas y de las condiciones de cultivo. Las hojas enteras, o bien con un largo peciolo o bien casi sésiles, tienen una forma entre lanceolada y aovada, con el borde entero o muy ligeramente sinuado en la base, como se aprecia en la Figura 5 (Nuez-Viñals, et al., 2003). 18 Figura 5. Hoja de chile ancho vencedor (poblano) El cáliz, de una sola pieza, está formado por sépalos verdes que persisten y endurecen hasta madurar el fruto. El fruto es una baya hueca, con la superficie lisa y brillante, de color y forma muy variables y característicos del cultivar. En cuajado de fruto y la maduración del cáliz se aprecian en la Figura 6. En el interior de la baya discurren dos o cuatro tabiques incompletos a lo largo de la pared del fruto, uniéndose sólo en la base sobre la placenta. En esta región se insertan las semillas, aplastadas, normalmente de 4 a 5 mm de diámetro, de color blanco amarillento (Nuez-Viñals, et al., 2003). 19 B A C Figura 6. Cuajado de fruto para tres variedades de chile (A: poblano, B: serrano y C: jalapeño). Nótese que el cáliz acompaña la baya y madura con ella, aumentando sus dimensiones y endureciendo su tejido. 2.7 Ecofisiología del cultivo de chile La fenología comprende el estudio de los fenómenos biológicos vinculados a ciertos ritmos periódicos o fases y la relación con el clima de la localidad donde ocurre. En su clico ontogénico, los vegetales experimentan cambios visibles o no y que están en estrecha relación con el genotipo, clima (temperatura, luz, fotoperiodo), disponibilidad de agua y condiciones biológicas (Mundarain, et al., 2005). La ecología y la ecofiosología, como ciencias integradoras de la biología de los organismos y sus relaciones tanto con su hábitat físico como con sus como con sus cohabitantes han evolucionado de tal forma que hoy día no solo son generadoras de conocimientos básicos, sino que han adquirido el carácter de 20 ciencias experimentales, lo cual las hace partícipes indispensables del proceso de planificación y predicción de la producción (Díaz, 2001). 2.7.1 Radiación La integral térmica requerida para el desarrollo complete de C. annuum está correlacionado con las condiciones de luz predominantes. En el caso de intensidades de luz elevadas y un fotoperiodo de al menos 12-15 horas, la integral térmica requerida es considerablemente menor que en una época de menor intensidad de luz y fotoperiodo más corto (Nuez-Viñals, et al., 2003) 2.7.2 Temperatura Las temperaturas inferiores a 15 °C retrasan o bloquean el desarrollo, siendo las temperaturas diurnas óptimas entre 23 y 25 °C y las nocturnas entre 18-20 °C, con un diferencial térmico día-noche entre 5-8 °C. Las altas temperaturas, especialmente asociadas a humedad relativa baja, conducen a la caída de flores y frutos recién cuajados (Nuez-Viñals, et al., 2003). La velocidad de elongación del tallo se encuentra muy influenciada por la temperatura y la termo-periocidad. Las temperaturas bajas retrasan el crecimiento y las excesivas producen tallos delgados, estando las óptimas diarias alrededor de los 25 °C (Nuez-Viñals, et al., 2003). La temperatura óptima de materia seca esta entre 20 y 25 °C, rango térmico común para las plantas con fotosíntesis tipo C 3 (Hoffmann, 1987). 2.7.3 Suelo Prefiere terrenos profundos, ricos en material orgánica, sueltos, bien airados y permeables, donde no exista la posibilidad de estancamiento de agua. No es especialmente sensible a la acidez del suelo, adaptándose bien a un rango de pH entre 5.5 y 7.0 (Nuez-Viñals, et al., 2003). El desarrollo de un buen sistema radical potencia el vigor y la productividad. Por ello deben manejarse adecuadamente el riego, la fertilización, los marcos de 21 plantación y otros aspectos del cultivo. La permeabilidad del agua por simplasto, especialmente en la región endodérmica, depende en gran mediad de la funcionalidad de las membranas. El correcto funcionamiento de éstas requiere consumo de ATP, carburante que se produce en el proceso de la respiración. Por lo tanto, cualquier factor que afecte negativamente la respiración de la raíz, disminuirá el flujo del agua hacia cilindro central, apareciendo síntomas de sequía (Nuez-Viñals, et al., 2003). La escasez de oxígeno en el suelo trae como consecuencia la asfixia radicular; inicialmente, mueren por esta razón las raíces más finas, pero si las condiciones de anaerobiosis persisten, mueren también las raíces fibrosas y aún las más gruesas, con lo que la absorción y traslocación radicular quedan seriamente afectadas (Gil-Albert, 2011). La incorporación de nutrientes a la planta y, por tanto, sus capacidades de desarrollo y productiva, dependerán entro otros factores de: a) Factores físicos del suelo, en especial, temperatura, aireación y pH; estos factores actúan modulando la disponibilidad de nutrientes y modificando el transporte a través de la raíz y b) el crecimiento y desarrollo del sistema radical, al aumentar el volumen de tierra visitado por las raíces se favorece la absorción de agua y nutrientes; las practicas cultuales deben favorecer dicho desarrollo (Nuez-Viñals, et al., 2003). 2.8 Principales enfermedades del chile Como todos los cultivos, el chile es susceptible de presentar daño por enfermedades bióticas y abióticas en cualquier etapa de su desarrollo. Las enfermedades bióticas son causadas por hongos, bacterias, nematodos y virus. Las enfermedades abióticas o no infecciosas son causadas por factores externos como temperatura, luz, humedad del suelo o desbalance nutricional (ChewMadinaveitia, et al., 2008). 22 2.8.1 Phytophthora capsici Debido al aspecto de las plantas infectadas se le nombró “marchitez del chile”. Este hongo ocasiona daños hasta del 80% en regiones productoras de México. Síntomas: Marchitez leve de la planta y en tres o cuatro días se marchita completamente. En el tallo, en el área del cuello, se observa necrosis de manera muy marcada, cuando se hace un corte a ese nivel se detecta una coloración café oscuro. Las plantas enfermas presentan una banda parda oscura que ciñe el cuello, debido a esto, se marchitan y mueren. En las hojas y ramas, se presentan lesiones como tizones de color verde amarillento y después de color café. En los frutos se observan manchas acuosas se color verde claro cubiertas por el micelio del hongo. Los frutos afectados permaneces adheridos a la planta. Las semillas también son afectadas, al abrir el fruto se detecta micelio sobre las semillas podridas (Chew-Madinaveitia, et al., 2008; Mendoza & Pinto, 1985; Mendoza, 1999; Romero, 1988; Velásquez & Medina, 2003; Velásquez, et al., 2002) P. capsici es sumamente agresivo y puede destruir campos enteros debido a su gran velocidad de crecimiento y abundante esporulación. Desarrolla en temperaturas entre 11 y 35 °C, siento de 25 a 28 °C su temperatura óptima, requiere alta humedad. Las esporas del hongo son transportadas por el agua de riego y la lluvia e infecta a la planta a través de heridas o los estomas. La marchitez del chile también es asociada al complejo de hongos fitopatógenos, donde se incluye a Phytophthora capsici, Fusarium spp y Rhizoctonia solani (Chew-Madinaveitia, et al., 2008; Mendoza, 1999; Romero, 1988). El manejo de agua de riego es considerado como el factor más importante para el control de la marchitez, por ello se recomiendan suelos con buen drenaje, nivelar el terreno y formar surcos altos para evitar el exceso de humedad, aplicar riegos ligero y frecuentes; la rotación de cultivo, eliminar residuos de cosecha y el tratamiento de semillas con fungicidas son métodos de prevención de enfermedad (Chew-Madinaveitia, et al., 2008). 23 2.8.2 Alternaria spp Los primeros síntomas se presentan como pequeñas lesiones circulares (0.5, de diámetro) de apariencia acuosa que posteriormente se toman de color café oscuro, rodeadas de un halo verde o amarillento. En estas lesiones se observan anillos concéntricos oscuros. La enfermedad puede provocar una defoliación severa, por lo que los frutos quedan expuestos al sol, lo cual reduce la calidad y cantidad de fruto. Las esporas se diseminan a grandes distancias por el viento, en la ropa, las herramientas y por salpicadura del agua. Las esporas pierden rápidamente viabilidad en el suelo (Chew-Madinaveitia, et al., 2008). La enfermedad inicia cuando la humedad relativa es alta y es necesaria la presencia de agua libre sobre las hojas y temperatura entre 12 y 30°C, El periodo de incubación es de 3 a 12 días. Los métodos de control son, la destrucción de los residuos del cultivo, realizar aplicaciones con fungicidas semanales a partir de la floración (Chew-Madinaveitia, et al., 2008). 2.8.3 Cenicilla El agente causal es Leveillula taurica (Lev.) u Odiopsis taurica (E. S. Salmon). La sintomatología se presenta en las hojas, principalmente en las inferiores, en donde el hongo produce pequeñas manchas color blanco de apariencia polvosa compuesta de esporas que emergen de las estructuras del hongo. Estas manchas pueden cubrir por completo la lámina foliar. Las hojas infectadas se tornan cloróticas, después café o gris claro y mueren. La falta de follaje impide el desarrollo normal de la planta e incrementa el daño por exposición al sol en los frutos. Las orillas de las hojas se enrollan hacia arriba, dejando descubiertas las fructificaciones del hongo en el envés de las hojas (Chew-Madinaveitia, et al., 2008; Mendoza & Pinto, 1985; Mendoza, 1999). Los daños más severos se presentan en regiones con clima cálido y seco. Esto se debe a que al iniciar la infección, el micelio del hongo continúa propagándose sobre la superficie de la hoja sin importar las condiciones de la humedad en la 24 atmósfera. Las esporas del hongo germinan cuando la temperatura es de 10-35 °C sin importar la humedad relativa (HR). Sus condiciones óptimas son 90-95% HR en la noche y más de 85% en el día y temperatura de 15-25 °C. Cuando la planta ya fue infectada, los días con temperatura alrededor de 30°C y noches por debajo de 25°C, el desarrollo de la enfermedad es favorecido. Si bien es cierto que la incidencia de cenicilla es mayor en regiones de clima húmedo, la defoliación de las plantas es mayor en climas secos (Chew-Madinaveitia, et al., 2008). Como medidas de control se sugiere eliminar residuos del cultivo y maleza, ya que el hongo hiberna en dichas estructuras; otra medida es aplicar fungicida en intervalos de 7 a 15 días (Chew-Madinaveitia, et al., 2008). 2.8.4 Virus A continuación se desarrolla como tema de virus aquellos agentes más frecuentemente encontrados en cultivo de chile. Es importante mencionar, a priori, que no existe producto que controle virus, por lo tanto el manejo del cultivo y de los vectores es esencial para evitar pérdidas por virosis (Chew-Madinaveitia, et al., 2008). El Virus Mosaico del Pepino (CMV) pertenece al grupo de los cucumovirus. Ataca a más de 40 familias de plantas en todo el mundo. Se caracteriza por provocar achaparramiento severo en la planta, follaje amarillento, hojas más angostas que cuando están sanas y malformación en frutos. La eficiencia de transmisión depende de varios factores como el tipo de vector, raza de virus, condiciones ambientales y época del año (Chew-Madinaveitia, et al., 2008). El Virus Y de la Papa (PVY) es un potyvirus. Infecta casi exclusivamente a la familia de las solanáceas. Presenta síntomas de mosaicos ligeros en las hojas jóvenes, manchas intervenales, ligera rugosidad de la lámina foliar, bandas verdes perinervales y amarillamiento foliar. El tamaño de la planta se reduce en relación a la etapa a la que fue infectada. En el fruto hay deformaciones y coloración 25 irregular. El virus se transmite mecánicamente y de manera no persistente por áfidos. No se transmite por semilla (Chew-Madinaveitia, et al., 2008). El Virus Mosaico de la Alfalfa (AMV) pertenece a la familia de Bromoviridae y al género Alfamovirus. Los primeros síntomas son un mosaico ligero que después se acentúa. Las plantas infectadas tienen poco desarrollo, malformación de las hojas apicales y mosaicos acentuados, a veces con necrosis. Los frutos son deformes, con lesiones necróticas y maduran irregularmente. Se transmite de forma no persistente por más de veinte especies de áfidos. Puede transmitirse por semilla (Chew-Madinaveitia, et al., 2008). El Virus Mosaico del Tabaco (TMV) pertenece al género Tobamovirus y con frecuencia se encuentra asociado al Virus del Mosaico del Tomate. Los síntomas se presentan en hojas jóvenes con la aclaración pronunciada de las venas, algunas hojas presentan abultamientos; baja estatura de la planta, clorosis y mosaicos. Las hojas más viejas caen prematuramente y se presenta aborto de flor y fruto; necrosis en las yemas y deformación de los frutos, los cuales son más pequeños y de maduración irregular. Las principales fuentes de inoculo son residuos de plantas infectadas, aunque se puede transmitir mecánicamente, puede ser acarread por cualquier objeto u herramienta (Chew-Madinaveitia, et al., 2008). El Virus Jaspeado del Tabaco (TEV) pertenece al grupo de los potyvirus e infecta principalmente solanáceas. Provoca que las raíces infectadas adquieran una coloración negra y la planta se marchite, crece poco y toma el aspecto de un arbusto. Las hojas presentan un mosaico ligero y las venas tienen una coloración más oscura que el resto de la hoja. Causa deformación de hojas y frutos. Este virus es dispersado por pulgones (Chew-Madinaveitia, et al., 2008). Para prevenir la infección es importante eliminar los residuos del cultivo, pues son una fuente de inoculo al igual que la malea dentro y contiguo al cultivo. Es 26 necesario tener un programa de insecticidas para el control de vectores. Otra medida que puede ayudar a disminuir la población de vectores es el uso de productos alternativos como agua con detergente, superficies reflectoras, acolchado, superficies pegajosas y barreras vegetales (Chew-Madinaveitia, et al., 2008). 2.9 Técnica de injerto El injerto es una técnica de control de enfermedades de suelo, no contaminante y actualmente muy difundida. El injerto en hortalizas comenzó en Japón y Corea a finales de 1920, en la sandía (Citrullus lanatus) como medida preventiva contra los patógenos del suelo (García-Rodríguez, et al., 2010). Posiblemente el mayor incremento de plantas con injerto se produzca en las solanáceas. La prohibición de desinfectantes de suelo, primero el Bromuro de Metilo y después el Dicloropropeno, hace que el control de patógenos telúricos y especialmente nematodos, haya de hacerse fundamentalmente con métodos biológicos, solarización, biofumigación e injerto. El injerto es en determinados casos, la técnica más eficiente y económicamente viable (De Miguel, 2009). En un ambiente protegido, patógenos del suelo representan un reto aún mayor a los pimientos en crecimiento, que son mucho más agresivos en condiciones de alta humedad y temperatura. Su aparición es común en los suelos de invernadero con problemas de salinidad, por lo general realizados con la administración insuficiente (Vida, et al., 2004). Teniendo en cuenta los factores mencionados anteriormente, el injerto puede ser una buena alternativa para el control del tizón Phytophthora en invernadero (Santos & Goto, 2004). García-Rodríguez, et al. (2010) encontraron que existe diferencia significativa entre la plantas injertadas de chile ancho sobre criollo Morelos 334 y chile ancho 27 sin injertar; sin embargo, en el experimento, ninguna planta sin injertar sobrevivió a la inoculación con P. capsici. P. capsici es un hongo que ocasiona daños hasta del 80% en regiones productoras de chile en México como Aguascalientes, San Luis Potosí, Zacatecas, Nayarit, Jalisco, Puebla, Veracruz y Guanajuato (Chew-Madinaveitia, et al., 2008), por ello, la técnica de injerto se postula como una opción para mitigar los problemas de sanidad en suelo. 2.10 Diagnóstico molecular de enfermedades La producción de Capsicum annuum en México es seriamente afectada por diversos organismos causantes de enfermedad, que ocasionan cuantiosas pérdidas ya que afectan los rendimientos y calidad de la producción. Entre las enfermedades que afectan con mayor frecuencia el cultivo del chile destaca la marchitez de la planta (Guijón-López & González-González, 2001; Rico-Guerrero, et al., 2004). En plantas con marchitez se ha reportado que frecuentemente se aíslan hongos fitopatógenos como Fusarium spp. (67%) y Rhizoctonia solani Kühn (42%), mientras que Phytophthora capsici Leonian a pesar de que tradicionalmente se le ha asociado como el principal causante de marchitez, se aísla en una porción muy baja (2%) (Rico-Guerrero, et al., 2001; Rico-Guerrero, et al., 2004). Con el fin de detectar de forma específica la presencia de Phytophthora , o bien con el complejo P. capsici-Fusarium spp.-Rhizoctonia solani se he empleado la técnica de PCR utilizando indicadores dirigidos contra secuencias especificas del gen de cutinasa de P. capsici (Rico-Guerrero, et al., 2004). Rico-Guerrero, et al. (2004) detectaron de manera específica P. capsici en plantas de chile mediante PCR dirigido contra el gen de cutinasa, lo cual resulto en una estrategia rápida, sencilla y específica que se podría adoptar como un método de 28 diagnóstico que puede ayudar a diseñar estrategias eficientes para controlar los índices de marchitez del chile en México, ya que el hongo se logró detectar inclusive en plantas asintomáticas, pero que habían sido inoculadas. 2.11 Manejo del cultivo en invernadero 2.11.1 Preparación del terreno El terreno debe prepararse para el trasplante. Es decir, tener las condiciones necesarias para que la raíz de la plántula pueda desarrollar apropiadamente. Se recomienda barbechar de 25 a 30 cm de profundidad durante los meses de abril y mayo y dar un paso de rastra entre 20 y 30 días después del barbecho con rastra de discos. Se procede a la nivelación con la ayuda de una escrepa. Cuando se cuenta con riego por goteo se forman las camas separando o rajando cada tercer bordo y posteriormente se forma la cama con el equipo acamador (Mata-Vázquez, et al., 2010). El uso de acolchado plástico hace más competitiva la producción de hortalizas porque genera mayores rendimientos y oportunidad en el mercado (precocidad), e incrementa la calidad de los frutos y la eficiencia en el control de malezas y en la aplicación de agroquímicos (Inzunza-Ibarra, et al., 2007). Según Decoteau, Kasperbauer, & Hunt (1990), el acolchado plástico mejoro la producción de chile (Capsicum annuum L.) debido a la radiación reflejada por los diferentes colores de los plásticos y al incremento de las temperaturas del suelo en la zona radical. El uso de películas plásticas dentro del invernadero, conocidas como ground cover, a través de los espacios de servicio (es decir, pasillos y toda aquella superficie no productiva) es útil para evitar el crecimiento de malezas. Existen diferentes colores de ground cover, los más importantes son color blanco y negro. Mientras que las películas negras absorben y mantienen el calor, las blancas lo reflejan; estas características pueden ser explotadas para utilizarse de acuerdo al clima de la región, o bien, de la temporada. 29 2.11.2 Labores culturales 2.11.2.1 Desinfección de instalaciones, herramientas y utensilios. Si bien los invernaderos actual como un barrera física contra insectos y patógenos, las estructuras no son perfectamente herméticas y pueden permitir la entrada de microrganismos que aquejan a las plantas cultivadas, ya que plantas, herramientas, viento, agua e incluso personas, son vehículos y medios de entrada. Por ello, antes de tratar las particularidades de las prácticas de manejo del cultivo es importante considerar la desinfección de las instalaciones (Borbón-Morales, et al., 2009). Una vez que se ha concluido la cosecha del cultivo es fundamental retirar lo antes posible las plantas y los residuos de las mismas. Días previos a la plantación se debe llevar a cabo la desinfección de las instalaciones, herramientas y utensilios que se utilizan en el invernadero cuando así se precise. Se emplean principalmente sales cuaternarias de amonio e hipoclorito de sodio (BorbónMorales, et al., 2009). En el Cuadro 2 se presentan las dosis recomendadas para la desinfección de herramientas e instalaciones de invernadero. Cuadro 2. Dosis recomendadas para la desinfección de herramientas e instalaciones de invernadero Material sometido a desinfección Sales cuaternarias de amonio (ppm*) Hipoclorito de sodio (ppm) Franelas Manos Cajas de cosecha Herramientas Pasillos Tapete sanitario Estructuras de invernadero 200-250 300-350 300-350 400 800 - 200 300 350 300 400 1000 1250 Se presentan los materiales y dosis para desinfección de acuerdo a la propuesta reportada por Borbón-Morales, et al. (2009). *Se presentan en partes por millón (ppm). 1 ppm = 1 mg/L de solución 30 2.11.2.2 Trasplante El trasplante es la operación en la que se da paso a la planta desde el semillero hasta el asiendo definitivo del cultivo. El riego por goteo estará colocado según el marco, densidad y orientación de plantación; previo al trasplante se da riego abundante para humedecer el terreno y posteriormente se abren hoyos para depositar y fijar las plántulas (Borbón-Morales, et al., 2009). Es necesario lograr un buen contacto entre el suelo y el cepellón de la plántula. Posteriormente se da un riego de asiento para asegurar un buen contacto entre la humedad del suelo y el cepellón. La aplicación vía riego o bien, localizado, de un enraizador y algún fungicida puede prevenir damping-off. Se sugiere el uso de Propamocarb a 1.5 L/ha o Carbendazim a 1 L/ha (Borbón-Morales, et al., 2009). 2.11.2.3 Nutrición Una excesiva nutrición nitrogenada, que estimula el desarrollo vegetativo, si se aplica en un momento inadecuado, puede retardar o inhibir la formación de flores; el área foliar excesiva reduce la productividad de la planta, porque aumenta el nivel de sustancias inhibidoras que deprimen el nivel de sustancias de naturaleza estimulante (Nuez-Viñals, et al., 2003). 2.11.2.4 Deshierbe y podas Es necesario que el cultivo se mantenga libre de malezas durante todo el ciclo, ya que además de la competencia con éste, sirven de refugio de plagas que transmiten enfermedades virales; cuatro deshierbes manuales en todo el ciclo son suficientes para mantener limpio el cultivo (García-Sandoval & Nava-Padilla, 2009). El control de maleas puede ser manual o químico, consiste en eliminar, en intervalos de un mes, las maleas que crecen en el surco; no obstante, entre ellos se deja una franja de maleza recortada con el objetivo de evitar la erosión del suelo. El control químico se realiza asperjando productos herbicidas de contacto como el paraquat que elimina parcial o totalmente la maleza (Pérez-Grajales & Castro-Brindis, 2008). 31 La función principal de la hoja es realizar la fotosíntesis, proceso mediante el cual la planta capta energía de la luz solar y la transforma en energía química. La extensa superficie formada por la masa foliar y su disposición en el espacio permite maximizar la cantidad de la luz incidente. La elevada relación superficie/volumen asegura un efectivo intercambio gaseoso. Capsicum annuum pertenece al grupo de plantas que tienen un ciclo C3 en la fijación metabólica del carbono. En ellas el CO2 es fijado en las células mesófilo por la enzima RuDP carboxilasa a 3-fosfoglicerato, compuesto con tres carbonos. Evidentemente la generación de fotosintátos será tanto mayor sea la eficacia de utilización de la energía absorbida por la fotosíntesis (Nuez-Viñals, et al., 2003). Es evidente que la planta requiere la cantidad de área foliar adecuada para la generación de fotosintátos, sin embargo, el exceso de área foliar tiene consecuencias negativas. En el apartado de nutrición se mencionó que el exceso, en este sentido, reduce la productividad de la planta, porque aumenta el nivel de sustancias inhibidoras que deprimen el nivel de sustancias de naturaleza estimulante. La poda se realiza durante la etapa de crecimiento y producción, ésta consiste en eliminar brotes y hojas que se generan por debajo de la primera bifurcación del tallo; deben eliminarse las hojas de las primeras bifurcaciones del tallo para favorecer la ventilación y reducir el riesgo de enfermedades fungosas. Además, las hojas inferiores de las plantas son estructuras de demanda ya que la producción de fotoasimilados es inferior al gasto respiratorio (Pérez-Grajales & Castro-Brindis, 2008) 2.11.2.5 Tutorado El tutorado se realiza con la finalidad de proporcionar el soporte da las ramas de las plantas de chile. Se colocan a una distancia de 4 metros entre ellas y en posición “V” para permitir que tenga mayor disponibilidad de rotación y circulación del aire. El tutorado consiste en amarrar hilo de rafia a las estacas desde la parte 32 inferior hasta la parte superior, generalmente no existe una distancia exacta entre cada hilera de rafia pero se llegan a establecer de tres cinco líneas, con altura total aproximada de 1.5 a 1.8 m (Pérez-Grajales & Castro-Brindis, 2008). La representación gráfica del esquema propuesto, se puede observar en la Figura 7. 1.8 m (a) 4m X cm Figura 7. Representación gráfica de tutarado para cultivo de chile. X es la profundidad de las estacas para que puedan mantenerse erguidas a pesar de la carga del cultivo, en este a trabajo recomendamos 30 cm. 1.8 m es la altura mínima que debe tener la estaca, a partir de suelo, según la recomendación de Pérez-Grajales & Castro-Brindis (2008). 2.11.2.6 Polinización La polinización consiste en el transporte de grano de polen hasta la superficie del estigma. Al producirse la dehiscencia de las anteras, el polen se adhiera de los sacos polínicos y cae gravitacionalmente sobre el estigma o es transportado por insectos o el viento (Nuez-Viñals, et al., 2003). La polinización a través de medios mecánicos es eficiente, siempre y cuando las condiciones de humedad relativa y temperatura sean favorables, para que haya un 33 mayor desprendimiento del polen. El movimiento de las inflorescencias puede ser con métodos variados, pero el que se ha impuesto es el movimiento de la planta con soplador, o bien, golpeando ligeramente el emparrillado para hacer vibrar las plantas. Otra opción es el uso de abejorros. El abejorro visita las flores en busca de polen como fuente de proteína para alimentar las lavas de la colonia. Visita entre 6 y 10 flores por minuto, de manera que una colmena llega a visitar entre 20 y 50 mil flores diariamente. La vida útil de la colmena va de 8 a 12 semanas, dependiendo del manejo, uso de agroquímicos y las condiciones ambientales, siendo las bajas y altas temperaturas lo que más afecta. Las colmenas se deben ubicar en un lugar idóneo que considere; a) la protección contra temperatura, los abejorros salen a colectar polen entre 15 y 35 °C; b) facilitar la orientación, ya que los abejorros se orientan para regresar a su colmena visualmente; c) movimiento de las colmenas, ya que en la parte inferior de las colmenas está incorporada una provisión de jarabe basado en carbohidratos, que provee agua y energía para el abejorro, por ello, la colmena siempre debe estar horizontal o ligeramente inclinada hacia la parte posterior donde está el punto de abastecimiento. El costo de una colmena de abejorros oscila entre 100 y 120 dólares americanos y en sitios de menor demanda puede ser mayor (Borbón-Morales, et al., 2009). 2.11.2.7 Protección por alta temperatura y radiación El invernadero gana calor por radiación y lo pierde, fundamentalmente, por la renovación de aire a través de las ventanas, la evapotranspiración del cultivo y el suelo y la evaporación de agua en determinados equipos que utilizan este mecanismo (Benavente, et al., 1999). Es común que en los invernaderos se presenten temperaturas muy altas durante el verano. Este hecho provoca problemas para los agricultores que no tienen equipo de refrigeración para evitar el sobrecalentamiento. Al interior de los invernaderos la distribución adecuada de los parámetros climáticos, tales como el 34 flujo de aire, temperatura del aire, humedad del aire y la concentración de CO 2, son los principales factores que influyen en la uniformidad del crecimiento de los cultivos (Alvárez- López, et al., 2014). Las dimensiones del invernadero influyen sobre la radiación y temperatura dentro del invernadero. De la torre-Gea, et al. (2014) reportaron que la relación entre la temperatura y la longitud del invernadero indicó el efecto de la radiación solar sobre la cubierta del invernadero; por otro lado, la temperatura fue la variable más susceptible ya que presentó un número mayor de dependencias que estuvieron relacionadas mayormente con las dimensiones del invernadero. Uno de los factores sobre los que se puede influir para reducir la temperatura al interior es la reducción de la radiación solar que penetra en el invernadero. Para ello, se utilizan fundamentalmente dos sistemas: el encalado y las mallas o pantallas de sombreo. El encalado consiste en recubrir la cara exterior con un recubrimiento o pintura color blanco que reduzca el paso de radiación solar. Habitualmente, se utiliza carbonato cálcico o cal apagada (también conocido como blanco España). Este último sistema se elimina con mayor facilidad, cuando la lluvia ocasional arrastra el carbonato (Benavente, et al., 1999). Las ventajas del encalado son el costo razonable y su no interferencia con la ventilación o con el cultivo; además de bajar la temperatura mejora las condiciones de trabajo de los operarios al disminuir la radiación directa; sus desventajas son su efecto limitado, las necesidades de mano de obra que planta, la poca uniformidad del encalado, los restos de suciedad que deja en la cubierta y el hecho de que se trata de una reducción permanente de la radiación que afecta también en horas en que la radiación solar puede ser insuficiente (Benavente, et al., 1999). Las mallas de sombre son otro método para reducir la radiación solar. Se pueden colocar al interior o exterior de la cubierta. Pueden ser fijas o móviles; por otro lado, pueden ser exclusivamente de sombreo o puede funcionar también como 35 pantalla térmica. Las pantallas térmicas, que se utilizan para sombre en verano y ahorro de energía en inverno, combinan el polietileno con fibras de aluminio y suelen montarse a estructuras móviles que permiten plegarlas de forma automática (Benavente, et al., 1999). Las ventajas de las mallas de sombreo son su costo económico y su fácil instalación. Su principal desventaja es su efecto limitado, inferior incluso al que se consigue con el encalado, ya que la presencia de la malla o pantalla en general interfiere con la ventilación (Benavente, et al., 1999). Existen otras opciones para disminuir la temperatura, como lo es la refrigeración pantallas evaporadoras (cooling system) y la nebulización (fog system). La infraestructura necesaria para estos sistemas es superior a la estudiada en este trabajo, por ello, sólo se hace mención de las opciones. 2.12 Objetivo General: Evaluar el comportamiento de un cultivo con tres variedades de Capsicum annuum L. bajo condiciones invernadero. 2.13 Objetivo Particular: Definir un modelo técnico para la implementación de un cultivo bajo condiciones invernadero, incluidas las características del invernadero, sistemas automatizados, manejo de plántula, nutrición y labores culturales. Evaluar el comportamiento de producción a lo largo de la etapa productiva del cultivo para cada variedad de chile. Evaluar los parámetros de calidad de color, dimensiones y peso por fruto. Evaluar si la producción de cada una de las variedades es rentable bajo condiciones invernadero. 36 3. METODOLOGÍA 3.1 Locación Este trabajo se inició el 27 de diciembre del año 2013, en el Campus Amazcala de la Universidad Autónoma de Querétaro, el Marqués, Querétaro. El municipio del Marqués se localiza al noroeste del estado de Querétaro al norte a 20° 58’, al sur 20º 31’ de latitud norte; al este 100° 09’ y al oeste 100° 24’ de longitud oeste. El cultivo se estableció en un invernadero de 2016 m 2, conformado por cuatro naves de 9 m de ancho por 56 m de largo; el método de establecimiento fue trasplante. 3.2 Producción de plántula Se utilizaron las variedades Serrano Cocula, Ancho Vencedor y Jalapeño El Rey. El día de siembra (ds) fue el 27 de Diciembre del año 2013. Se sembró en charolas de poliestireno expandido de 128 cavidades con Sunshine® Peat Moss como sustrato. Para sembrar las tres variedades se utilizó el método propuesto por Lujan-Favela, et al. (sin año) en el cual se humedece el sustrato a un punto tal que no se apelmace, es decir al llegar a la capacidad de campo del sustrato; se llenan las charolas, se marcan los hoyos con profundidad 0.5 cm, se coloca una semilla por hoyo, se tapa con una película plástica negra. Las semillas germinaron en un cuarto de germinación en ausencia de luz, con temperatura entre 25°C y 30°C, 60%HR por periodo de 9 días, momento en que alcanzaron la emergencia y se trasladaron las charolas con plántula al invernadero. 3.3 Trasplante Se realizaron labores de mantenimiento de barbecho y rastra con tractor dentro del invernadero y se formaron camas de 70 cm de ancho, 20 cm de alto y 52 m de largo y se cubrió con acolchado (cara interior color negro y exterior blanco). La superficie total del invernadero fue distribuida en: a) superficie de servicio 37 (pasillos) de 1,288 m2; b) la superficie aprovechable (obtenida por la diferencia entre el área total y el área de servicio) de 728 m 2. La relación de la superficie aprovechable entre la superficie de servicio fue de 0.56, es decir, 13:23. El día de trasplante fue el 21 de Febrero del año 2014, es decir, 56 días después de la siembra (dds), de acuerdo a la distribución de la Figura 8. La distribución de trasplante fue alternado a cada lado del regante, en zig-zag; ésta distribución es mejor conocida como “tres bolillos”. La distancia entre las plantas fue de 30 cm para Jalapeño y Ancho y, 20 cm para Serrano. La superficie utilizada dentro del invernadero, para las tres variedades estudiadas fue de 1910 m 2, es decir, 94% del espacio total del invernadero. La superficie para cada variedad fue: a) 450 m 2 para Jalapeño, con densidad de 2 plantas/m 2; b) 580 m2 para Ancho, con densidad de 2 plantas/m2; c) 880 m2 para Serrano, con densidad de 2.1 plantas/m 2. Nave A Nave B Nave C Nave D Ancho Serrano Serrano Jalapeño Vencedo Cocula Cocula El Rey r Figura 8. Distribución del cultivo, por nave, dentro del invernadero 3.4 Nutrición El fertiriego y su respectiva solución nutritiva para las tres variedades se dividió en 5 etapas: 1) etapa de plántula con aplicación manual e intermitente (un día únicamente agua y el siguiente con solución nutritiva) hasta saturación de acuerdo a la solución propuesta para chile Jalapeño por Lujan-Favela, et al. (sin año) con posterior aspersión de agua como lavado foliar como se puede apreciar en la Figura 9; 2) etapa de crecimiento vegetativo con solución nutritiva propuesta por Tun-Dzul (2008); 3) etapa de floración y 4) fructificación con propuesta de solución nutritiva de cuerdo a la relación deseada K/N de 1.5 y 1.7, para las últimas dos 38 etapas, respectivamente. Basados en la calidad del agua (dato no reportado) y observaciones en el comportamiento del cultivo, así como sintomatología, se modificaron las soluciones nutritivas. Figura 9. Aspersión de agua como lavado foliar, posterior a la fertilización, para evitar precipitación de sales sobre hojas En el Cuadro 3 se reportan los nutrientes con la corrección empírica, la cual se considera la concentración óptima para el cultivo. Cuadro 3. Macro y micronutrientes de acuerdo a cada etapa del ciclo de cultivo Nutriente NO3- H2PO4SO42Ca2+ Mg2+ K+ Fe2+ Zn2+ Mn2+ Cu2+ Inicio (ddsa) Fin (ddsa) a 1 536 8.4 554 199 52 258 2 0.05 0.21 0.5 0 84 Etapa (ppmb) 2 3 942 496 82 165 402 236 228 120 42 23 258 175 2 2 0.05 0.05 0.21 0.21 0.5 0.5 84 106 105 127 b 4 682 343 273 160 28 262 4 0.05 1 0.5 128 192 dds Días Después de Siembra la concentración de nutriente por etapa está dada en partes por millón (ppm) 39 El sistema de riego constó de los siguientes elementos: a) suministro de agua desde el depósito de almacenamiento del Campus Amazcala; b) contenedor recubierto con película plástica con capacidad de 18 m3; c) distribución principal de PVC de 2”; d) bomba centrífuga de 3 HP de potencia con descarga a filtro tipo canasta; e) electroválvula y manómetro en estación de servicio; f) múltiple de PVC 1-1/2”; g) un regante por cama de cultivo de 16 mm; h) emisores de capacidad de 4L/h a 30 cm de distancia entre ellos; i) juego de válvulas de bola manuales; j) plataforma para el control de riego automatizado por tiempos. La preparación de solución nutritiva requirió la manipulación de ácido sulfúrico y fosfórico, por lo que esta actividad se realizó con el equipo de protección pertinente de acuerdo con la NOM-017-STPS-2008: uso de guantes para la manipulación de ácidos y lentes de seguridad. 3.5 Control y monitoreo de temperatura El control de ventilación constó de: a) cuatro ventanas laterales manuales, b) un extractor de aire de accionamiento manual, c) dos homogeneizadores de aire de accionamiento manual y d) encalado aplicado 29 días después del trasplante (ddt). Los datos climáticos (temperatura, humedad relativa y radiación) se monitorearon con un data logger Watchdog modelo 200, Spectrum Technologies, Inc. con lecturas cada 10 minutos. 3.6 Labores culturales 3.6.1 Control de malezas y poda El retiro de maleza fue manual para las tres variedades de chile. La poda fue manual para las tres variedades de chile, sin empleo de utensilios o herramientas, según al esquema descrito en el Cuadro 4. La poda A corresponde a la poda de brote axilar, B a la poda de hoja y brote axilar. 40 Cuadro 4. Tipo de poda por variedad. Variedad de chile Tipo de poda Altura de poda (cm) ddta de la actividad Ancho A B 25 25 52 66 Jalapeño A 15 66 B 10 73 Serrano a ddt Días después de trasplante 3.6.2 Tutoreo (espaldera) Únicamente aplicó para variedades Ancho y Serrano. Se utilizaron postes de varilla y PVC de reúso y rafia plástica de acuerdo al esquema descrito en el Cuadro 5. La modalidad de soporte A corresponde a espaldera dispuesta paralelamente a la cama del cultivo; B corresponde al soporte dispuesto perpendicularmente a la cama de cultivo cada 5 metros y cuya finalidad fue aproximar las líneas de espaldera A, ya que por el peso del cultivo se pandean. El soporte interno es aquel que se dispone cercano a la línea media de la cama y externo al lado de la cama colindante al pasillo. 41 Cuadro 5. Colocación de los diferentes tipos de espaldera para el cultivo establecido de chile Ancho y Serrano Variedad de chile Modalidad de soporte Altura de soporte (cm) ddta de la actividad Ancho A interno A externo A externo A externo B B 50 60 80 100 80 100 40 40 52 77 60 122 Serrano A A B B 40 60 40 60 59 71 60 75 a 3.7 ddt Días después de trasplante Polinización Se utilizó una colmena de Bombus terrestris (Abejorro) modelo Natupol ® de la marca Koppert por cada 1000 m2 a partir de 22 ddt. 3.8 Sanidad Para el monitoreo de plagas se utilizaron trampas de plástico color amarillo y trampas color azul, recubiertas con resina para atrapar insectos. Se colocaron a 80 cm de altura de manera intercalada: a) pared frontal y de fondo, películas de 100 cm de ancho por 60 cm de alto, cuatro amarillas y cuatro azules en cada pared; b) paredes laterales, mismas especificaciones de dimensiones de película que en inciso anterior pero diferente cantidad, siete amarillas y siete azules; c) 13 postes entre cada nave se forraron con plástico de 100 cm de alto, siete color 42 amarillo y seis azules para acumular un total de 39 postes forrados con trampas. Las aplicaciones químicas se realizaron con base en los síntomas de la planta y las observaciones en las trampas plásticas. En el apéndice A se reporta el producto y dosis para cada aplicación. Se llevó a cabo control biológico de patógenos en suelo con productos donados por la empresa Naturalmente Pureza S.A. de C.V. 3.9 Producción y calidad El periodo productivo del cultivo inició el día 28 de Abril (66 ddt) y finalizó el 7 de Julio (136 ddt). La cosecha fue manual para las tres variedades. Se conservó el pedúnculo, como parámetro de calidad en el mercado. En el caso de las variedades jalapeño y serrano, el corte fue con la mano; para variedad poblano, el corte fue con tijeras de poda debido al grosor del pedúnculo. En la Figura 10 se puede notar la diferencia en el grosor de pedúnculo entre las variedades serrano, donde el corte fue con la mano (A y C) y, la variedad poblano, donde el corte fue con tijera (B). 43 C B A B A Figura 10. Grosor de pedúnculo en fruto cosechable. A y C corresponden a la variedad serrano y B a variedad poblano. Los parámetros evaluados fueron: a) dimensiones y peso; b) color con la producción del 129 ddt. La evaluación dimensional y de masa se realizó mediante el uso de vernier digital, balanza analítica para medidas inferiores a 200 g y balanza granataria para medidas superiores. La medición de color se usando un colorímetro SpectraMagic v.1.01, color sensor 22211020, Cyber Chrome Inc .Minolta Co., facilitado por la Facultad de Química de la Universidad Autónoma de Querétaro. 44 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓNES 4.1 Monitoreo de temperatura El monitoreo de temperatura se muestra en el Cuadro 6 para el periodo EneroJunio. Para el mes de Enero, que corresponde al manejo de plántula, se tomaron los datos (únicamente como referencia) de un invernadero con la infraestructura para dar seguimiento al clima los 365 días del año. La radiación y temperatura máxima dentro del invernadero, por mes, alcanzó su mayor valor el mes de Marzo, con 987 watt/m2 y 49.3 °C, respectivamente. Con el seguimiento de las variables (radiación y temperatura, específicamente) se tomó la decisión de aplicar el encalado y así evitar el daño por luz. El encalado disminuyo hasta un 20% (tomando en cuenta el valor máximo para Abril y Mayo). El porcentaje de sombreado disminuyo con las primeras lluvias hasta que el tratamiento fue totalmente retirado por la descarga pluvial (tendencia no mostrada). Cuadro 6. Datos climáticos de radiación, temperatura y HR para el cultivo de chile. Mes Eneroa Febrero Marzo Abril Mayo Junio a Radiación (watt/m2) Temperatura (°C) %HR Prom Máx Mín Prom Máx Mín Prom Máx 182 218 249 470 485 222 885 870 987 810 1184 1148 18.8 2.2 6.7 10.3 13.7 18.8 19.0 19.6 21.5 23.6 25.3 22.9 23.9 42.4 49.3 47.5 43.8 27.2 31.0 8.7 8.2 13.2 13.6 31.0 43.2 35.4 35.2 48.3 52.3 58.0 59 77.4 69.3 79.5 89.3 80.0 Los datos climáticos de Enero no corresponden a las condiciones de almacenamiento de plántula, el dato es de referencia para un invernadero en condiciones equiparables (debido a geometría, orientación y locación). 45 En la Figura 11 se muestra la temperatura y humedad relativa para el día 13 de Abril. En ella se ilustra la tendencia a lo largo del día y la dependencia entre ambas variables; se puede apreciar que para la menor temperatura se registra la 80 35 70 30 60 25 50 20 40 15 30 10 20 5 10 0 0 % Humedad Relativa 40 Temperature (°C) %HR 0:0 1:60 2:120 3:180 4:240 8:300 9:360 10:420 11:480 12:540 13:600 14:660 15:720 16:780 17:840 18:900 19:960 20:1020 21:1080 22:1140 23:1200 Temperatura (°C) mayor humedad relativa. Hora del día Figura 11. Temperatura y % de humedad relativa para el día 13 de Abril, dentro del invernadero. 4.2 Producción En la Figura 12 se reporta la producción para un periodo productivo de 12 semanas. La variedad Ancho alcanzó su máximo de producción la tercera semana de cosecha, Serrano en la cuarta semana y Jalapeño en la séptima semana. Cabe mencionar que para la variedad Jalapeño se cosechó la mínima cantidad posible 46 entre la semana tres y seis debido a la caída de precios de venta. Los datos de rendimiento y producción corresponden a producto de primera calidad; material de menor calidad se alcanzó en la semana doce y no se reporta. El volumen de producción total y rendimiento por variedad obtenido se encuentran en el Cuadro 7; en el mismo cuadro se reporta el rendimiento a cielo abierto para el ciclo primavera-verano de los últimos tres años para el estado de Querétaro, reportados por SIAP (2014). Se presentan los datos del estado de Querétaro en el ciclo primavera-verano con la intención de tener datos de locación y temporada equiparables al presente estudio. El mayor rendimiento alcanzado fue para la variedad poblano, que a su vez es 91 % más grande que el rendimiento reportado, a cielo abierto. El rendimiento obtenido para la variedad Serrano es 331 % superior al reportado para cielo abierto, lo que nos puede indicar que en el estado de Querétaro no se encuentran las condiciones óptimas para obtener buenos rendimientos en el cultivo. En el caso del jalapeño el rendimiento bajo invernadero fue apenas 12 % superior al reportado a cielo abierto; es posible que este resultado se deba a que la planta se mantuvo cargada con fruto maduro por tres semanas, lo que pudo tener algún efecto negativo en la productividad de la planta. 47 40% 3,500.00 3,000.00 30% 2,500.00 25% 2,000.00 20% 1,500.00 15% Producción acumulada (kg) % Cosechado de la producción del ciclo 35% Jalapeño porcentaje de aportación al total Serrano porcentaje de aportación al total Poblano porcentaje de aportación al total Jalapeño producción acumilada Serrano producción acumilada Poblano producción acumilada 1,000.00 10% 500.00 5% 0% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Semanas productivas Figura 12. Porcentaje cosechado y peso acumulado por semana y por variedad. 48 Cuadro 7. Volumen producido, rendimiento obtenido y rendimiento reportado a cielo abierto para el estado de Querétaro. a Variedad Volumen producido (kg) Rendimiento (kg/m2) Rendimiento CA (kg/m2) a Factor AP/Cielo Abierto Jalapeño Poblano Serrano 1,205.3 2,908.0 3,266.3 2.68 5.01 3.71 2.40 2.63 0.86 1.12 1.90 4.31 Rendimiento promedio para los últimos tres ciclos primavera-verano reportados (2011-2013) de producción a cielo abierto en el estado de Querétaro con cero hectáreas siniestradas en cada año y cultivo. Datos tomados de SIAP (2014) 4.3 Calidad La medición de dimensiones se reporta para longitud, grosor ecuatorial y grosor mayor como se muestra en el Cuadro 8. Como era de esperarse, la unidad de mayor longitud, grosor y peso fue el Ancho. Debido a la geometría del chile Serrano, el grosor ecuatorial y el grosor mayor coinciden. Cuadro 8. Parámetros de calidad, basados en dimensiones y peso, por fruto para cada variedad de chile. Variedad Longitud (mm) Ancho Jalapeño Serrano 162.43 +/- 8.14 87.49 +/- 5.94 91.43 +/- 10.03 Grosor ecuatorial (mm) 67.71 +/- 4.57 29.58 +/- 2.62 17.62 +/- 1.10 Grosor mayor (mm) Peso (g) 69.86 +/- 3.39 128.49 +/- 14.04 30.69 +/- 2.59 33.24 +/- 6.52 17.62 +/- 1.10 15.57 +/- 3.13 Los parámetros L*, a*, b* y h se reportan el Cuadro 9 para cada variedad. El valor L representa la luminosidad y va de 0 (negro) a 100 (blanco); el valor a* indica los matices de rojo a verde en donde valores positivos indican tono rojo mientras que valores positivos indican tonos verdes, se considera el valor 0 como neutro; el valor b* indica matices de azul a amarillo en donde valores positivos indican tono 49 azul mientas que valores negativos indican tono amarillo, se considera el 0 como neutro; h es el ángulo hue o bien el ángulo de matiz que representa el color general para el ojo. Las tres variedades son de chile verde, por lo que el parámetro a* es probablemente el valor más notable y el valor negativo de éste parámetro indica el matiz verde. El valor negativo más fuerte de a* fue alcanzado por la variedad Serrano. El valor más grande de luminosidad fue alcanzado por la variedad Serrano. Cuadro 9. Parámetros de color obtenidos para cada variedad de chile. 4.4 Parámetro Ancho Jalapeño Serrano L* a* b* h. 24.39 +/- 5.01 -3.62 +/- 0.88 4.05 +/- 1.51 132.92 +/- 4.85 28.44 +/- 1.07 -4.82 +/- 0.77 5.14 +/- 1.27 133.70 +/- 3.30 30.19 +/- 2.05 -6.41 +/- 1.15 8.55 +/- 2.50 127.55 +/- 2.97 Costos de producción En el Cuadro 10 se reporta el costo de producción por variedad de chile. Debido a que el costo de producción es dependiente del rendimiento, cuanto mayor sea el rendimiento el costo de producción disminuye siempre y cuando se considere que los costos impactan de manera homogénea entre las variedades. El costo de producción por variedad se desglosa en dos escenarios. En el primero se contempla la depreciación del invernadero y en el segundo se descuenta tal cargo. Se presenta de este modo debido a que existen apoyos por parte de El Estado para los productores que incursionan en la AP, por lo que el costo de infraestructura está subsidiado y, en consecuencia, el costo de producción también está subsidiado. 50 Reporta Moreno-Reséndiz, et al. (2011) que la alta inversión que implican los invernaderos de media y alta tecnología, dejan a los productores de escasos recursos fuera del mercado de EUA y Canadá. Al considerar la rentabilidad, incluyendo la depreciación de activos, sólo dos empresas de alta tecnología, de 11 estudiadas por Fideicomisos Instituidos en Relación con la Agricultura en el Banco de México (FIRA), presentaron utilidad de operación. Cuadro 10. Costo de producción por variedad de chile Variedad Costo de producción* Costo de producción* sin depreciación Jalapeño Poblano Serrano $19.87 $10.61 $14.34 $11.83 $6.32 $8.54 *El costo de producción está dado en pesos por kilogramo 5. CONCLUSIONES Se evaluó el comportamiento de un cultivo de Capsicum annuum, variedad jalapeño, serrano y poblano para condiciones invernadero. La planeación, estudio de mercado, estimado de costos del proyecto, manejo agronómico estuvieron contemplados en el presente análisis. Con ello, fue posible establecer un cultivo y evaluar la producción en función del tiempo y la calidad característica de dicha producción para las condiciones establecidas. Basados en los resultados bajo AP y en los reportes de producción bajo CA, podemos concluir en que el rendimiento del cultivo bajo AP es superior al reportado para el estado de Querétaro en los últimos tres ciclos primavera-verano. Las características de calidad en cuanto a peso, dimensiones y color no son parámetros que las centrales de abasto tomen como referencia para definir la calidad. En la experiencia en mercado, resaltamos la importancia de la integración del sistema de producción, desde el campo hasta el consumidor, ya que la labor de mercado es fuerte área de oportunidad para emprender en la agricultura protegida. 51 6. REFERENCIAS Álvarez- López, A., Delfín-Santiesteban, O., Rico-García, E. & De la Torre-Gea, G., 2014. Redes bayesianas aplicadas a las condiciones climáticas al interior de un invernadero con ventilación natural. Research in Computing Science, Volumen 73, pp. 143-153. ASERCA, 2014. Portal de invernet ASERCA-SAGARPA. [En Available línea] at: http://www.aserca.gob.mx/comercializacion/secsa/Paginas/default.aspx [Último acceso: 21 09 2014]. Bastida-Tapia, A., 2006. Manejo y operación de invernaderos agrícolas. Estado de México: Universidad Autónoma de Chapingo. Departamento de Preparatoria Agrícola. Bastida-Tapia, A., 2011. Los invernaderos y la agricultura protegida en México. Chapingo (Estado de México): Departamento de Preparatoria Agrícola. Universidad Autónoma de Chapingo. Becerril, I., 2014. Portal de Internet El Financiero. [En línea] Available at: http://www.elfinanciero.com.mx/economia/chile-mexicano-enfrentacompetencia-del-mundo.html [Último acceso: 04 10 2014]. Benavente, R. M. y otros, 1999. Refrigeración de invernaderos. Vida Rural, Issue 90, pp. 33-34. Borbón-Morales, C. y otros, 2009. Manual de producción de tomate en invernadero. Celaya (Guanajuato): Intagri, S.C. 52 Chew-Madinaveitia, Y. I., Vega-Piña, A., Palomo-Rodríguez, M. & Jiménez-Díaz, F., 2008. Principales enfermedades del chile (Capsicum annuum L.). Matamoros (Coahuila): SAGARPA. INIFAP. Centro de Investigación Regional Norte Centro. Campo experimental La Laguna. De la torre-Gea, G. y otros, 2014. Redes bayesianas aplicadas a un modelo CFD del entorno de un cultivo en invernadero. Agrociencia, 48(3). De Miguel, A., 2009. Evolución del injerto de hortalizas en España. Horticultura internacional, 72(1), pp. 10-16. Decoteau, D., Kasperbauer, M. & Hunt, P., 1990. Bell pepper plant development over mulches of diverse colors. HortScience, 25(4), pp. 460-462. Díaz, M., 2001. Ecología experimental y ecofisiología: Bases para el uso sostenible de los recursos naturales de las zonas áridas neo-tropicales. Interciencia, 10, 26(10), pp. 472-478. García-Rodríguez, M. R. y otros, 2010. Producción de chile ancho injertado sobre criollo de Morelos 334 para el control de Phytophthora capsici. Agrociencia, 44(6), pp. 707-709. García-Sandoval, J. Á. & Nava-Padilla, R. J., 2009. El chile Jalapeño: su cultivo de temporal en Quintana Roo. Primera ed. Chetumal (Quintana Roo): Folleto técnico No 2. . Gil-Albert, F., 2011. Preparación del medio de cultivo. s.l.:Paraninfo. González-Estrada, A. y otros, 2004. Impacto económico del mejoramiento genético del chile jalapeño en México. Publicación técnica ed. Distrito Federal: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. 53 Guijón-López, C. & González-González, P. A., 2001. Estudio Regional de las Enfermedades del Chile (Capsicum annuum, L.) y su comportamiento temporal en el sur de Chihuahua, México. Revista Mexicana de Fitopatología, 19(1), pp. 49-56. Hoffmann, P., 1987. Photosynthese. Berlin: Akademie-Verlag. Inzunza-Ibarra, M. A. y otros, 2007. Productividad del chile jalapeño en condiciones de riego por goteo y acolchado plástico. Revista Fitotecnia Mexicana, 30(4), pp. 429-436. Jaramillo-Flores, M. E. y otros, 2009. Contenido de fenoles libres, conjugados y enlazados en 12 variedades de chile (Capsicum annuum) y su relación con la capacidad antioxidante. Memorias Sexta convención mundial del chile, 1(1), pp. 346-35. Long-Solís, J., 1998. Capsicum y cultura: la historia del chilli. s.l.:Fondo de Cultura Económica. Martínez-Ortíz, M., Sánchez-Pardo, M. E., Ortíz-Moreno, A. & Dorantes-Álvarez, L., 2010. Caracterización química y evaluación del nivel de pungencia de los diferentes tipos de chiles que se comercializan en el Distrito Federal. Memorias Séptima Convención Mundial del Chile, 1(1), pp. 15-22. Mata-Vázquez, H., Vázquez-García, E., Ramírez-Meraz, M. & Patishtán-Pérez, J., 2010. Fertirrigación de chile serrano con riego por goteo en el sur de Tamaulipas. Villa Cuauhtémoc(Tamaulipas): Libro técnico No 2. Mendoza , Z. C. & Pinto, C. B., 1985. Principios de fitopatología y enfermedades causadas por hongos. Chapingo: Universidad Departamento de Parasitología Agrícola. 54 Autónoma de Chapingo. Mendoza, Z. C., 1999. Enfermedades fungosas de hortalizas y fresa. In: S. Anaya R. y J. Romero N. et al (eds). Hortalias. Plagas y enfermedades. México: Editorial Trillas. Milenio, Available 2014. at: Portal de internet Milenio. [En línea] http://www.milenio.com/negocios/chiles-consumidos-Mexico-china- importacion-produccion_chiles_0_380961988.html [Último acceso: 04 10 2014]. Moreno-Limón, S. y otros, 2009. Determinación de carotenoides y clorofila en frutos de cuatro variedades de chile Capsicum sp. Memorias Sexta convención mundial del chile, p. 367. Moreno-Reséndez, A., Aguilar-Durón, J. & Luévano-González, A., 2011. Características de la agricultura protegida y su entorno en México. Revista Mexicana de Agronegocios, Julio-Dicimbre, XV(29), pp. 763-774. Moreno-Reséndiz, A., Aguilar-Durón, J. & Luévano-González, A., 2011. Características de la agricultura protegida y su entorno en México. Revista Mexicana de Agronegocios, XV(29), pp. 763-774. Mundarain, S., Coa, M. & Cañizares, A., 2005. Fenología del crecimiento y desarrollo de plántulas de ají dulce (Capsicum frutescens L.). UDO Agrícola, 5(1), pp. 62-67. Nuez-Viñals, F., Gil-Ortega, R. & Costa-García, J., 2003. El cultivo de pimientos, chiles y ajies. Primera edición ed. s.l.:Ediciones Mundi-Prensa. Olvera-Martínez, J. L. y otros, 2009. Comportamiento de cultivares de chile habanero (Capsicum chínese Jacq) con diferentes sustratos en ambiente protegido. Memorias Sexta convención mundial del chile, p. 367. 55 Pérez-Grajales, M. & Castro-Brindis, R., 2008. El chile manzano. Chapingo(Estado de México): Universidad Autónoma de Chapingo. Pérez-Miranda, L., 2009. El mercado nacional de chile jalapeño. Memorias Sexta convención mundial de chile, p. 367. Rico-Guerrero, L. y otros, 2001. Búsqueda de resistencia natural en plantas de chile (Capsicum spp.) contra aislados del complejo fúngico que causa pudrición de raíz. En: Memorias XXVIII Congreso Nacional de la Sociedad Mexicana de Fitopatología. Querétaro: s.n. Rico-Guerrero, L. y otros, 2004. Detección de Phytophthora capsici L. en plantas de chile (Capsicum annuum L.) mediante PCR. Revista Mexicana de Fitopatología, 22(1), pp. 1-6. Romero, C. S., 1988. Hongos fitopatógenos. Chapingo: Dirección del Patronato Universitario, A.C. Chapingo. SAGARPA, 2012. Portal de internet de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Available Rural, at: Pesca y Alimentación. [En línea] http://2006-2012.sagarpa.gob.mx/agricultura/Paginas/Agricultura- Protegida2012.aspx [Último acceso: 30 07 2014]. Santos, H. S. & Goto, R., 2004. Enxertia em plantas de pimentão no controle da murcha de fitóftora em ambiente protegido. Horticultura Brasileira, 22(1), pp. 4549. Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera, 2013. SIAP Informa: Una mirada al panorama agroalimentario de México y el mundo. Boletín Semanal SIAP, 8 7.Issue 2. 56 SIAP, 2012. Portal de internet Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera. [En línea] Available at: http://www.siap.gob.mx/cierre-de-la-produccion-agricola-por-cultivo/ [Último acceso: 30 07 2014]. SIAP, 2014. Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera. [En línea] Available at: http://www.siap.gob.mx/cierre-de-la-produccion-agricola-por-cultivo/ [Último acceso: 03 10 2014]. SNIIM, 2014. Portal de internet Sistema Nacional de Información e Integración de Mercados. Available [En at: línea] http://www.economia-sniim.gob.mx/nuevo/que.asp [Último acceso: 22 09 2014]. Vázquez-García, E. y otros, 2009. Atributos de calidad y vida de anaquel de 26 cultivares de chiles serranos Capsicum annuum. Memorias Sexta convención mundial del chile, p. 367. Velásquez, V. R. & Medina, M. M., 2003. La pudrición de la raíz de chile (Capsicum annuum L.) en el norte-centro de México. Aguascalientes: Folleto Científico No.14 SAGARPA-INIFAP-CIRNOC-Campo Experimental Pabellón. Velásquez, V. R., Medina, M. M. & Mena, J., 2002. Guía para identificar y manejar las principales enfermedades parasitarias del chile en Aguascalientes y Zacatecas. Aguascalientes: Folleto técnico No 20. SAGARPA-INIFAP-CIRNOC-Campo Experimental Pabellón. Vera-Guzmán, A. M., García-Portillo, P. D., Santiago-Hernández, N. C. & ChávezServia, J. L., 2009. Evaluación de fenoles, flavonoides, carotenoides y ácido ascórbico en chiles de Oaxaca, México. Memorias Sexta convención mundial del chile, p. 367. 57 Vida, J. B. y otros, 2004. Manejo de doenças de plantas em cultivo protegido. Fitopatologia Brasileira, 29(4), pp. 355-372. 58 7. APÉNDICE Apéndice A: Bitácora de aplicación de productos para el control sanitario. Mes Día Producto Febrero Febrero Febrero Febrero Febrero Febrero Febrero Febrero Febrero Febrero MARZO MARZO MARZO MARZO MARZO MARZO MARZO MARZO MARZO MARZO ABRIL ABRIL ABRIL ABRIL ABRIL ABRIL ABRIL ABRIL ABRIL ABRIL ABRIL ABRIL ABRIL ABRIL 11 12 18 19 20 24 26 28 28 28 6 6 6 14 19 21 22 26 26 26 2 2 2 4 4 4 8 8 8 12 12 12 16 16 Captan Detruire Detruire Detruire Desinfección Con Betaquat Desinfección Con Cotoni Storm Rodenticida Proselecive Invassore Natural Soil Proselective Natural Soil Obietivo Biodie Diazinon Q Insecto Proselective Obietivo Natural Soil Detruire Obietivo Natural Soil Detruire Sanguer 24 Natural H Sopresore Sanguer 24 Natural H Sopresore Sanguer 24 Natural H Sopresore Sanguer 24 Natural H 59 Cantidad aplicada en 2000 m2 10 g 10 L 10 L 20 L 2 L 0.25 L 0.25 kg 0.4 kg 1 L 7 L 0.5 kg 5 L 3 L 0.4 L 0.3 L 0.2 L 1 kg 1 L 7 L 10 L 1 L 7 L 10 L 0.21 L 0.375 L 0.24 L 0.21 L 0.375 L 0.24 L 0.21 L 0.375 L 0.24 L 0.21 L 0.375 L ABRIL ABRIL MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO MAYO JUNIO JUNIO JUNIO JUNIO JUNIO 16 22 6 13 13 13 15 15 19 19 19 21 21 21 24 24 24 29 29 29 29 30 30 30 30 4 4 4 4 4 JUNIO 5 JUNIO JUNIO JUNIO JUNIO 7 7 7 7 JUNIO 9 JUNIO JUNIO 9 11 Sopresore Delta Agricola Desinfección Con Betaquat Sopresore Kotoni Calcio Foliar Talstar (Bifentrina) Engeo (Thiametoxam) Sopresore Kotoni Calcio Foliar Sopresore Dhuro Metasyxtox Sopresore Sanguer 24 Calcio Foliar Desinfección Con Betaquat Sopresore Sanguer 24 Calcio Foliar Metasyxtox Malathion Fungi Q Q Bacter Sopresore Sanguer 24 Calcio Foliar Fungi Q Q Bacter Os 60 (Azufre + Oxicloruro De Cobre) Neem Green (Extracto De Neem) Epa 90 (Aceite Mineral) Sopresore Green Soap Detergente Os 60 (Azufre + Oxicloruro De Cobre) Green Soap Detergente Os 60 (Azufre + Oxicloruro De 60 0.24 90 0.24 0.9 0.375 25 0.1 5 0.9 0.375 25 0.24 1 75 0.3 0.3 0.375 1 0.3 0.375 0.225 75 40 0.2 0.2 0.3 0.375 0.225 0.2 0.2 L mL L L L mL L mL L L mL L L mL L L L L L L L mL mL L L L L L L L 0.1 L 0.1 0.15 0.25 0.5 L L L L 0.1 L 0.5 0.1 L L JUNIO JUNIO JUNIO JUNIO 11 13 13 13 JUNIO 14 JUNIO 14 JUNIO 16 JUNIO JUNIO JUNIO 16 17 17 Cobre) Green Soap Detergente Neem Green (Extracto De Neem) Epa 90 (Aceite Mineral) Green Soap Detergente Os 60 (Azufre + Oxicloruro De Cobre) Green Soap Detergente Os 60 (Azufre + Oxicloruro De Cobre) Green Soap Detergente Neem Green (Extracto De Neem) Epa 90 (Aceite Mineral) 61 0.5 0.1 0.15 0.5 L L L L 0.1 L 0.5 L 0.1 L 0.5 0.1 0.15 L L L