Sistemas de riego y fertilización eficientes para la producción de tomate
Alonso Contreras Castillo
Una producción de tomate altamente productiva en invernadero requiere que éste cuente con un sistema de riego con la suficiente capacidad para suministrar los requerimientos hídricos a las plantas.
El tomate tiene altos requerimientos de agua en cantidad, así como en la frecuencia de suministro. Las necesidades hídricas de tomate son muy variables y dependen en gran parte de la variedad –crecimiento abierto o compacto–, el estado de desarrollo del cultivo, el tipo de suelo o sustrato, la topografía y las condiciones climáticas. El suministro de riego comienza inmediatamente después del trasplante de plántulas en las bolsas. El sistema de riego ideal para un cultivo de tomate es el riego por goteo, del cual existen dos sistemas. En el primero, una manguera de polietileno de 16 a 21 mm de diámetro es extendida a lo largo del surco y en la cual se insertan goteros autocompensados de 2 a 4 litros por hora con distancias de 40 a 50 cm –un gotero por planta–, y por medio de mangueras delgadas de 5 mm, se lleva el agua a la base de cada planta. Un segundo sistema consiste en el uso de cintas de riego con emisores cada 10 o 20 cm con un caudal promedio de 1 litro por hora-1 por emisor. Se utiliza una cinta de riego por cada línea de plantas. La ventaja de este sistema es su funcionamiento a bajas presiones, por lo que puede utilizarse en riegos por gravedad y se alcanza también una alta uniformidad. El riego se debe de aplicar cuando la planta haya consumido el 20% de la humedad aprovechable ya que esto eleva el rendimiento en un 25%.
Desde el trasplante de las plántulas de tomate hasta el inicio de la floración, los riegos deben ser cortos y frecuentes, de modo que puedan mantenerse la humedad en los primeros 15 cm de suelo, zona en donde se están desarrollando las raíces. Al principio del cultivo la masa vegetal es muy pequeña, por lo tanto, el consumo hídrico también es pequeña. Este se incrementa paulatinamente conforme la planta va creciendo, hasta que se inicia el cuajado del fruto. De ahí en adelante el consumo de agua se dispara, porque la planta sigue produciendo hojas y tallos nuevos a la vez que van creciendo los frutos. Este consumo se mantiene en las plantas de crecimiento indeterminado hasta que pasa la época de mayor carga de frutos, y luego disminuye hasta el momento de la renovación del cultivo. El periodo más crítico para el riego ocurre desde el inicio de la floración hasta el inicio de la maduración de los primeros frutos, es decir, la época en que la planta llega al máximo desarrollo y demanda hídrica.
Es recomendable evitar que el suelo o el sustrato sequen demasiado y luego repentinamente aplicar grandes cantidades de agua, pues esto ocasiona daños en las plantas, como por ejemplo el agrietamiento en los frutos.
Para hacer un cálculo aproximado del tiempo que debe durar un riego, es necesario conocer la cantidad diaria de agua expresada en litros por metro cuadrado que necesita la planta de acuerdo con su estado de crecimiento, las condiciones climáticas, el número de goteros por m-2 y el caudal, litros por min-1, de cada uno. El tiempo de riego será el resultado de dividir las necesidades de agua expresada en litros por metro cuadrado por el caudal emitido por metro cuadrado. Por ejemplo, en un sistema de producción de tomate con camas con doble surco, se recomienda un sistema de cinta de riego con emisores cada 10 cm y con caudal de 12 mililitros por cada emisor, con lo cual se tienen aproximadamente 20 emisores o goteros por metro cuadrado. Tomando como ejemplo el cuadro anterior, encontramos que en el estado de producción los requerimientos hídricos son de aproximadamente 5 litros por m2 por día. Para estimar el tiempo de riego primero calculamos el caudal por minuto y por m2, multiplicando el número de emisores por el caudal por emisor. En este caso, 20 emisores por 12 mililitros que equivalen a 240 mililitros (0.24 L) por minuto. Posteriormente, se divide las necesidades diarias del cultivo, 5 litros por m-2 dia-1, por el caudal por metro cuadrado por minuto (5/0.241) que equivalen aproximadamente 21 minutos de riego por día.
Para alcanzar mayor precisión en el cálculo y distribución de agua para el cultivo, se recomienda aforar con frecuencia el sistema de riego midiendo en diferentes goteros el caudal por minuto y obtener un valor promedio. Una vez conocido el tiempo de riego diario, se podrá incrementar hasta en un 20% para compensar posibles pérdidas por infiltración de agua en el subsuelo. También según el tipo de suelo, se recomienda fraccionar el tiempo de riego en dos o tres riegos al día si es en el suelo y de ocho a nueve riegos si fuera en algún sustrato.
Diseño y suministro de un programa de fertirriego
La fertilización de los cultivos es uno de los aspectos de la producción que genera más expectativa, debido a que tiene un impacto importante sobre el crecimiento y la calidad de los productos cosechados. Para un óptimo desarrollo, crecimiento y producción, las plantas de tomate requieren de 17 elementos químicos o nutrientes, la mayoría de los cuales provienen del suelo o de los fertilizantes aplicados.
Estos elementos se denominan esenciales porque cumplen una o varias funciones necesarias para la vida de las plantas. De ellos, el carbono, el oxígeno y el hidrogeno provienen fundamentalmente del aire o del agua, y los 14 restantes son absorbidos directamente del suelo. De los elementos minerales, el nitrógeno, fósforo y el potasio, se denominan primarios porque son los que las plantas requieren en mayor cantidad, mientras que el calcio, el magnesio y el azufre, se llaman elementos secundarios porque las plantas los toman en menor cantidad que los primarios. El hierro, el manganeso, el cobre, el zinc, el boro y el molibdeno, se conocen como elementos menores o microelementos, siendo bajas las cantidades que se requieren.
Aunque los elementos esenciales cumplen muchas y muy variadas funciones, estas se pueden agrupar en cuatro tipos.
- Forman parte de compuestos orgánicos esenciales como lo son las proteínas, ácidos nucléicos, pared celular, clorofila, citocromos: N, P, Ca, Mg, S, B y Cu.
- Intervienen en la regulación del potencial hídrico o ajuste osmótico de las células: y participación en su turgencia, por ejemplo, el K y Cl.
- Forman parte de enzimas o en actividades enzimáticas, casi todos: N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Cu, Zn, B, Mo y Cl.
- Son necesarios para el balance electroquímico de las células: cationes (K, Ca, Mg, Na) y aniones (NO3, SO4, Cl).
La necesidad de agregar vía fertilizaciones algunas de los 17 elementos minerales esenciales surgen cuando el balance entre los que la planta requiere y los que el suelo suministra es insuficiente. Este déficit nutricional se acentúa en casos en que el nutriente es poco móvil y no logra llegar al sitio estratégico de acción tales como hojas, flores o frutos cuajados. En uno u otro caso será necesario reponer la deficiencia vía fertilización al suelo o foliar.
Se recomienda hacer análisis químicos del agua y del suelo para determinar el programa nutricional. Estos análisis determinan la capacidad de suministro de nutrientes desde el sistema productivo hacia la planta y, con base a una adecuada interpretación, se puede diagnosticar los aportes, las deficiencias y/o toxicidades de cada nutriente, por lo tanto, la realización de estos análisis es considerado un paso esencial para la formulación de recomendaciones de manejo. Cabe destacar que los periodos de mayor consumo nutricional y una mayor acumulación de biomasa en la planta se asocia con una extracción superior de nutrientes. En este sentido, con el inicio del cuajado y crecimiento de los frutos comienza a aumentar las necesidades de nutrientes de la planta y, en consecuencia, cualquier déficit de algún elemento repercutirá de manera negativa en el crecimiento y rendimiento del tomate.
En las primeras etapas de crecimiento de la planta de tomate, las hojas y el tallo son los órganos que más materia seca acumulan en la planta. En las etapas finales del cultivo, los mayores aportes corresponden a las hojas y al fruto. Diversos autores han estudiado las extracciones de nutrientes en plantas injertadas. Entre los datos obtenidos, se indica que los cultivos incompatibles tienen menor rendimiento con respecto a una planta franca, produciendo un marchitamiento en las hojas. Debido al déficit hídrico producido por la baja conductividad hidráulica del xilema.
En caso contrario, cuando existe compatibilidad, las plantas injertadas presentan mayor vigor, lo cual se refleja en un incremento del 9% en la acumulación de materia seca y en una mayor acumulación de todos los macronutrientes, excepto para magnesio, siendo por lo tanto la práctica de injertar es una buena alternativa para aumentar la eficiencia de absorción de nutrientes. El objetivo principal del injerto en tomate es obtener tolerancia a patógenos del suelo, pero se ha ampliado esta práctica a la obtención de mayor absorción de nutrimentos y contenido mineral en la parte aérea, al incremento en el vigor de la planta y al aumento de la vida de postcosecha del fruto. Por esto, es necesario ser riguroso en la nutrición del cultivo, ya que la planta no permite exceso de fertilizante al ser más eficiente en la extracción de nutrientes. También se debe destacar que el uso simultaneo de portainjertos y variedades vigorosas tiende a reducir el rendimiento comercial cuando el cultivo no se maneja en forma adecuada, aspecto importante el momento de la elección del portainjerto.
La lixiviación de la solución nutritiva genera graves pérdidas económicas al productor
En la zona radical del cultivo, la saturación de agua reduce la fotosíntesis y puede producir fisiopatías por desequilibrios nutricionales
Cuando se riega y se fertiliza el cultivo de tomate simultáneamente, es necesario mantener un estrecho monitoreo de la conductividad eléctrica de la solución nutritiva en el momento en que ésta sale por los goteros. La CE de la solución no debe pasar de 2.5 dS m-1. Conductividades más altas pueden producir la quemazón de raíces y dificultar la toma de agua por parte de las plantas