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Agronomía Tropical 50(2): 189-200. 2000.

CRECIMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE LA MATERIA SECA EN 
AJÍ DULCE BAJO CONDICIONES DE DÉFICIT DE AGUA

Ramón E. Jaimez

El trabajo fue financiado a través del proyecto FO-315-94-01C del 
Consejo de Desarrollo Científico y Humanístico (CDCTH) de 
la Universidad de Los Andes (ULA). Mérida-Venezuela.
Profesor. ULA. Facultad de Ciencias Forestales y Ambientales.
 Instituto de Investigaciones Agropecuarias. Apartado 77. 
La Hechicera. Mérida 5101. Venezuela. 

RECIBIDO: enero 22, 1999.


RESUMEN

El efecto del déficit de agua sobre el crecimiento y producción de los cultivos en zonas semiáridas es un aspecto importante de evaluar a fin de conocer el potencial que algunos cultivos tienen en estos ambientes que carecen de suficiente disponibilidad de agua. En este sentido, en condiciones de clima semiárido tropical, se evaluaron los efectos de varias frecuencias de riego (FR, 3, 6 y 9 días) sobre el crecimiento y la producción en tres cultivares de ají dulce, Capsicum chinense Jacq, utilizando un diseño de parcelas divididas con tres réplicas. Los resultados mostraron que el crecimiento de C. chinense disminuye a menor FR, obteniéndose reducciones significativas en los índices de área foliar (IAF) para la frecuencia de 9 d durante los primeros 104 días después del transplante. La distribución de asimilados hacia hojas y tallos se mantiene sin cambios en la etapa vegetativa, independientemente de la FR. En la etapa de producción, la translocación de asimilados hacia los frutos disminuye a medida que aumenta el déficit de agua, lo que trae como consecuencia disminuciones significativas en la producción para las frecuencias de 6 y 9 d. 

Palabras Clave: Capsicum chinense Jacq; crecimiento; estrés hídrico; producción.

SUMMARY

In semi-arid regions, it is important to assess the effects of water restrictions on crop growth and yield in order to determine potential levels of production. The effects of three irrigation frequencies (3, 6 and 9 days) on growth and yields of three sweet pepper, Capsicum chinense Jacq, cultivars, growth under tropical semi-arid climatic conditions, were evaluated. A split-plot desing with three replications was used. Results indicated that growth diminished as the irrigation frequencies was reduced, exhibiting significant reductions in leaf area indexes (LAI) for the 9-day frequency, during the first 104 days after transplant. Irrigation frequency did not affect the assimilate distribution toward leaves and stems, during the vegetative stage. During the productive stage, assimilate translocation to fruits decreased as water stress increased, resulting in significant yield reductions for the 6 and 9-day frequencies. 

Key words: Capsicum chinense Jacq; growth; water stress; production.

INTRODUCCIÓN

Las condiciones de los climas semiáridos tropicales limitan la producción agrícola debido a la escasez de agua y a la variabilidad de los períodos de precipitación (Muchow, 1989). En algunas de estas regiones de Venezuela, los sistemas de riego están regidos por turnos de riego durante la época de sequía y el tiempo entre cada turno está en función de la disponibilidad de agua en la región. Por esta razón, es importante conocer la respuesta de los cultivos a los diferentes lapsos de escasez de agua y así determinar la frecuencia de riego (FR) que pueda tolerar el cultivo y las consecuentes disminuciones que pudiesen ocurrir en la producción. 

Las estrategias que utilizan los diferentes cultivos cuando están sometidos a déficit de agua varían (Plaut, 1995; Sharp y Davies, 1989). En el caso del género Capsicum se han realizado experimentos con ají chile variando la cantidad de agua total, pero, manteniendo la misma FR, encontrándose que a menor cantidad de agua el crecimiento y la producción es menor, sin embargo, los potenciales de agua y la resistencia estomatal fueron levemente afectadas (Horton et al., 1982; Beese et al., 1982). También han sido observado menores tasas de crecimiento (Hegde, 1987; Alvino et al., 1994) y producción (Batal y Smittle, 1981) en condiciones limitadas de riego en C. annuum L.

En ají dulce, Capsicum chinense Jacq, se observan menores tasas de asimilación y ajustes osmóticos (Jaimez et al., 1999) así como disminución en la cantidad de flores y frutos (Jaimez y Vielma, 1997) debido al déficit de agua. No obstante, la información detallada del crecimiento de los diferentes órganos, bajo diferentes condiciones de disponibilidad de agua, es muy limitada en esta última especie cultivada fundamentalmente en países tropicales.

No existe información que permita tomar decisiones sobre las condiciones óptimas de riego en las diferentes etapas de este cultivo además de que se requieren datos básicos para la elaboración de modelos. En consecuencia, este estudio tiene como objetivos: evaluar el crecimiento, la distribución de materia seca (MS) y producción de cultivares de C. chinense, bajo diferentes FR en condiciones de clima semiárido.

MATERIALES Y MÉTODOS  

El ensayo fue realizado en la Estación Experimental del Instituto de Investigaciones Agropecuarias de la Universidad de Los Andes, San Juan de Lagunillas, estado Mérida, Venezuela (08o 31 N, 71o 71' O), a una altitud de 1 100 m.s.n.m. La temperatura promedio es de 22 oC y la precipitación de 570 mm/año (período 1980-1990). El suelo de la estación está clasificado como Cambortid típico con una profundidad efectiva de 21 cm (Ochoa y Malagón, 1979).

Los análisis químicos de suelo mostraron las siguientes características: pH en agua de 7,27; concentración de N de 0,09%, y de P y K de 1 y 164 ppm, respectivamente. 

Se sembraron semillas de tres cultivares utilizados en la región, los cuales están registrados bajo los números ANMB1: color anaranjado; ROSJ1: color rojo y ROEV1: color rojo, alargado.

La siembra se llevó a cabo el día 5/11/96 en semilleros previamente desinfectados, totalmente descubiertos, realizándose el control de plagas y enfermedades. Las plántulas se transplantaron al campo el 16/1/97, utilizándose una distancia de siembra de 0,40 m entre plantas y 0,80 m entre hileras, según recomendaciones de Suniaga (1980), Añez y Figueredo (1993). 

En una primera etapa después del transplante, las plantas fueron regadas cada 2 ó 3 d, durante 27 d, por el método de surco (12 l/m2). A partir de ese momento comenzaron los tratamientos de FR, manteniendo la misma cantidad de agua. Las FR fueron cada 3, 6 y 9 d. El diseño experimental usado fue el de parcelas divididas con tres repeticiones, donde las parcelas principales correspondían al riego y las subparcelas a los cultivares. 

Tres celdas de resistencia, colocadas a 25 cm de profundidad para cada tratamiento de riego, fueron usadas para estimar el contenido de humedad del suelo (medido en ohms), la cual fue calculada a partir de una curva de calibración (resistencia ohms en función de porcentaje de humedad del suelo), realizada previamente en condiciones de laboratorio. 

Al momento de los riegos respectivos, las parcelas presentaban un contenido de humedad disponible de 68-80%, 35-45% y 8-20% de la capacidad de campo para las frecuencias de 3, 6 y 9 d, respectivamente.

En función de los análisis químicos del suelo y la recomendación sugerida para N por Añez y Figueredo (1993), la fertilización en campo se realizó en tres etapas: a los 30 días después del transplante (DDT) se fertilizó con una fórmula comercial triple 14 en una dosis equivalente a 95 kg/ha de N, P y K; luego se fertilizó con 23 kg/ha de N en la forma de sulfato de amonio a los 45 y 65 d y 200 kg/ha de K como K2SO4 a los 65 d. 

De cada tratamiento se recolectaron 6 plantas a los 30, 42, 57, 73, 85, 104, 118 y 140 DDT. El área foliar (AF) de cada planta se midió en las últimas seis recolecciones con un medidor de AF portátil marca CI-202 (CID, Inc). El índice de área foliar (IAF) fue estimado dividiendo el AF entre el área de suelo correspondiente a una planta en función de la población (Hunt, 1978). 

En todas las recolecciones las plantas fueron separadas en hojas, tallo y frutos para la determinación del peso seco a 70 oC. El peso seco de frutos (PSF) cosechados entre cada una de las recolecciones de plantas fue estimado a partir de las cosechas semanales de frutos frescos, para así sumarlo a la distribución de PSF.

La relación de área foliar (RAF) y la tasa de crecimiento relativo (TCR) fueron calculadas según el procedimiento descrito por Hunt (1978). Se presenta el promedio de los tres cultivares debido a que no existió diferencia entre cultivares y las tendencias en los resultados fueron similares. 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El crecimiento del ají dulce es muy lento durante los primeros 42 DDT. A partir de ese momento comienza un incremento en la acumulación de MS, tanto del tallo como de las hojas hasta los 85 DDT para las FR de 3 y 6 d, produciéndose los mayores incrementos entre los 73 y 85 DDT (Figura 1 A y B). Para la frecuencia de 9 d, la tasa de incremento de peso seco de hojas (PSH) y tallos (PST) se mantiene hasta los 118 DDT, en proporciones menores que las otras FR, ocurriendo los mayores incrementos entre los 73 y 104 DDT. La mayor FR influye en la mayor proporción de peso seco tanto en hojas como en ramas y tallos (Figura 1 A y B). 

La acumulación del PSF comienza a los 85 DDT, lo cual coincide con el momento de máxima acumulación de peso seco de hojas y tallos PSH y PST (Figura 1C). Tal incremento aumenta progresivamente hasta los 118 DDT para las tres FR. La producción de MS disminuyó a menor FR, tendencia que fue más evidente y significativa en la FR de 9 d. 

Aunque hubo una tendencia a mayor acumulación de MS con mayor FR, la distribución de la misma se mantiene relativamente constante, independiente de la FR. Para los primeros 73 DDT entre 57 y 65% de los asimilados fue distribuido hacia las hojas y el restante a los tallos. 

 

FIGURA 1. Acumulación de materia seca en hojas (A), ramas y tallos (B) y Frutos (C) en Capsicum Chinense, bajo las frecuencias de riego de 3 días (?),  6 días (?) y 9 días (¦). Barras verticales indican el error estándar.

FIGURA 1. Acumulación de materia seca en hojas (A), ramas y tallos (B) y Frutos (C) en Capsicum Chinense, bajo las frecuencias de riego de 3 días (),  6 días () y 9 días (). Barras verticales indican el error estándar.

 

A partir del inicio de la etapa producción de frutos (86 DDT), el porcentaje de MS en los frutos incrementó gradualmente, mientras que la proporción para hojas y tallos disminuía, especialmente hacia las hojas, que fue aproximadamente 50% menor en los momentos de mayor producción. En esta etapa el porcentaje de asimilados destinados para la producción de frutos aumentó a mayor FR, con una disminución de la proporción destinada a hojas tallos y ramas (Cuadro 1).

 

CUADRO 1. efecto de tres frecuencias de riego sobre el porcentaje de distribución de materia seca en hojas, tallos ramas y frutos de Capsicum chinense.


Frecuencia de riego




Días después del transplante 

Distribución de materia seca (%) 3 días.

Distribución de materia seca (%) 6 días 

 Distribución de materia seca (%) 9días 


Hoja 

Tallos y ramas

Frutos

Hojas

Tallos y ramas

Frutos

Hojas

Tallos y ramas

Frutos


 30

 65,9

34,0 

  

 65,9

 34,1

  

 65,9

 34,1

  

 42

 69,6

 30,4

  

 68,1

 31,9

  

 66,7

 33,3

  

 57

 69,8

 30,2

  

 57,6

 42,4

  

 60,9

 39,1

  

 73

 57,6

 42,4

  

 62,9

 37,1

  

 68,6

 39,4

  

 86

 42,8

 42,1

 15,1

 55,9

 34,1

10,0 

 51,4

 41,8

7,1 

 104

 32,9

 27,2

 39,9

 34,0

 30,5

 35,4

 27,0

 30,1

 43,9

 119

 21,8

 25,3

 52,9

 26,5

 23,8

 49,6

 30,0

 29,7

 40,3

 140

 22,4

 22,2

 56,4

 24,2

 25,9

 49,9

 35,4

 22,3

 42,3


 

El IAF se incrementó progresivamente hasta los 85 DDT en los riegos de 3 y 6 d. Para la frecuencia de 9 d el IAF llegó a su mayor valor a los 118 DDT. Los IAF más altos se obtuvieron a los 73 y 86 DDT con las mayores FR, siendo significativamente mayores los obtenidos con riegos cada 3 y 6 d en relación con el de 9 d a los 85 DDT (Cuadro 2). Lo contrario ocurrió con la RAF, en la cual las mayores valores se consiguieron a menor FR. Para todas las FR los mayores RAF se consiguieron a los 73 DDT y posteriormente declinaron (Cuadro 3). Al igual que con el IAF, existieron diferencias significativas entre las IAF de los riegos cada 3 y 6 d, con respecto a la de 9 d (Cuadro 3). 

 

CUADRO 2.  Índice de área foliar de Capsicum chinense bajo tres frecuencias de riego.


Índice de Área Foliar


Frecuencia de riego

Días después del transplante


73

85

104

118

140


3 días 

0,65

0,97

0,62

0,68

0,65

6 días

0,33

0,73

0,67

0,69

0,56

9 días

0,34

0,42

0,51

0,67

0,56

Dms (P< = 0,05)

0,28

0,27

NS

NS

NS


 

 

 

CUADRO 3. Efecto de tres frecuencias de riego sobre la relación de área foliar (m2/kg) de Capsicum chinense


Relación de Area Foliar


Frecuencia de riego

Días después del transplante


73

85

104

118

140


3 días 

8,42

5,10

3,61

2,72

2,68

6 días

8,99

5,08

3,34

3,00

3,14

9 días

10,63

6,74

3,40

3,69

3,65

Dms (P< = 0,05)

1,3

1,07

NS

0,13

NS


 

Las TCR cambiaron en función de la FR, observándose que para la FR de 3 d las máximas TCR se obtuvieron en el período comprendido entre los 43 y 57 d. Luego fueron disminuyendo a valores muy bajos que resultaron muy similares a partir de 87 DDT. 

En la FR de 6 d las TCR se mantuvieron constantes hasta los 86 d, momento en el cual comenzaron a disminuir. Para la frecuencia de 9 d el efecto del déficit de agua se mantuvo a partir de los 43 d con TCR muy bajas que comenzaron a aumentar hasta lograr un máximo para el período 87-105 DDT. Posteriormente declinaron a valores semejantes a los de las otras FR (Cuadro 4). 

 

CUADRO 4.  Tasa de crecimiento relativo (g/g d) de Capsicum chinense bajo tres frecuencias de riego. 


Frecuencia de riego

Días después del transplante 


30-42

43-57

58-73

74-86

87-105

106-119

120-140


3 días 

0,028

0,066

0,021

0,026

0,003

0,001

0,001

6 días

0,031

0,027

0,023

0,035

0,002

0,007

0,001

9 días

0,015

0,004

0,006

0,013

0,032

0,001

0,001


 

Las producciones totales promedios fueron de 17,7; 11,7 y 8,0 t/ha para las FR de 3, 6 y 9 d, respectivamente, existiendo diferencias significativas (P<0,05) entre la producción con riego cada 3 d y las otras dos FR. 

El efecto del déficit de agua sobre el crecimiento del ají dulce es más acentuado en riegos cada 9 d en los cuales, un día antes del riego se llegaba a valores de humedad en el suelo entre el 8 al 20% de la capacidad campo. Tal déficit produce cierre estomático y por ende tasas de fotosíntesis menores que influyen notablemente en retardos y disminuciones en el crecimiento y en consecuencia, baja en la producción de frutos entre el 35 al 50% en relación con riegos cada 3 d (Jaimez et al., 1999).

En sus estudios Hegde (1987) encontró en C. annuum, que tanto el déficit de agua (20% de la capacidad de campo), como los excesos (80%) tienen efectos negativos sobre la producción de frutos. Las bajas producciones en C. annuum L., por excesos de agua que producen inundaciones en el terreno, tienen como efectos menores tasas de fotosíntesis causado por el cierre estomático (Pezeshki y Sundstrom, 1988). 

Aunque Aloni et al. (1991) observaron cambios en la distribución de asimilados en plántulas de C. annuum sometidas a déficit de agua, con el consecuente aumento en la relación raíz/tallo. En este ensayo la distribución de asimilados en C. chinense no fue afectada por el déficit de agua hasta los 86 DDT, a partir de este momento, la mayor disponibilidad de agua influye en la mayor translocación progresiva de asimilados hacia la producción de frutos. 

En los momentos de máxima cosecha (118 a 139 DDT) los frutos constituyen entre el 48 al 56% del peso seco total (PST) en riegos cada 3 d, inhibiendo el crecimiento vegetativo de hojas y tallos los cuales se mantienen con poca variación de incremento de PS. Esta tendencia es muy semejante a la encontrada para C. annuum, pero en este cultivo los frutos representan aproximadamente el 85% del PST (Hall, 1977). 

Otro estudio de distribución de MS en este último cultivo revela que los frutos sólo han representado el 45% del PS, lo cual es debido a características propias de cada variedad (Nielsen y Veierskov, 1988). En este estudio los cultivares evaluados no presentaron diferencias significativas con respecto a distribución del PS. Sin embargo, es necesario realizar la evaluación de cultivares de ají dulce de otras regiones de Venezuela.

La tendencia de mayores IAF a mayor cantidad de agua disponible obtenidos en este estudio coinciden con los señalados en ají chile (Horton et al., 1982), y en C. annuum L. (Hegde, 1987; Albino et al., 1994). Es conocido que la disminución en los IAF es un mecanismo de disminución de la transpiración, para conservar la limitada cantidad de agua. 

En el caso de C. chinense, la disminución en el AF está asociada a la caídas de hojas de los nodos iniciales, que comienza a manifestarse en las primeras semanas de cosechas (104-112 DDT). Sin embargo, este comportamiento se retrasa cuando hay mayor déficit de agua. 

Las mayores RAF cuando existe menor disponibilidad de agua explica con más claridad cómo el déficit de agua disminuye con el crecimiento de todos los órganos aéreos de C. chinense, patrón que coincide con lo señalado por Hegde (1987) para C. annuum.  

Las tendencias a mayores TCR en los primeros estados de desarrollo y luego su posterior disminución en las siguientes etapas del cultivo han sido demostradas en C. annumm (Srinivas y Hegde, 1984; Hegde, 1987). En el caso de C. Chinense el déficit de agua producido por el riego cada 9 d disminuye las TCR en relación con las otras FR. Igualmente los máximos TCR en los riegos de 9 d son obtenidos posteriormente a los máximos TCR de 3 y 6 d. Es probable que un mayor flujo de carbohidratos en C. chinense esté orientado hacia las raíces a fin de disminuir los efectos del déficit de agua en los primeros centímetros del suelo y así tener mayor área de absorción y posterior recuperación del cultivo.

A diferencia del C. annuum, los productores usualmente cosechan más de un ciclo de producción en C. chinense. Este estudio fue realizado para el primer ciclo de cultivo, por lo que aún queda por evaluar la distribución de MS durante los siguientes ciclos de producción

 CONCLUSIONES 

- El crecimiento de C. chinense es menor en la medida que el déficit de agua aumenta. No obstante, independientemente del déficit de agua, la distribución de asimilados se mantiene constante hasta el momento de producción de frutos, períodos donde la mayor translocación de asimilados está dirigida hacia los frutos y ésta se acrecienta con una mayor disponibilidad de agua.

- Las mayores producciones están asociadas a un incremento significativo del IAF y a mayores TCR. 

- Bajo las condiciones del estudio se sugiere realizar riegos con una frecuencia que no sobrepase los 4 d, para evitar disminuciones significativas del crecimiento y por ende de la producción.

BIBLIOGRAFÍA

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