Introducción

En la actual agricultura, el uso eficiente de los recursos hídricos de riego disponibles es esencial para aumentar la producción agrícola, así garantizar la seguridad alimentaria y nutricional de una población en constante crecimiento. El agua y los fertilizantes son 2 factores clave que determinan la producción agrícola; ambos se están volviendo escasos y costosos con el tiempo¹. Ante la disminución de los recursos terrestres, la creciente escasez de agua, el aumento de precios en los fertilizantes, crisis energética, contaminación ambiental y la rápida degradación de otros recursos naturales, es necesario mejorar la eficiencia en el uso de nutrientes y agua para la sostenibilidad de la agricultura².

La falta de riego generalmente resulta en un pobre crecimiento y vigor de los cultivos, lo que reduce el rendimiento y su calidad; mientras que el riego excesivo no solo provoca pérdida de agua, sino que también aumenta la vulnerabilidad a diversas enfermedades y a la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas, debido a la filtración de fertilizantes³. Por lo tanto, se necesitan sistemas de riego eficientes, no solo para superar los problemas mencionados, sino también para promover el uso sostenible de los recursos⁴. El uso racional de los recursos hídricos como la técnica de riego por goteo se hace necesario para mejorar el rendimiento, la calidad y eficiencia del uso del agua en los cultivos, especialmente en las hortalizas.

En el riego por goteo, el agua se suministra gota a gota cerca de la zona radicular de forma continua o a intervalos frecuentes. El suministro regulado de agua a través de goteros no solo proporciona condiciones propicias para el florecimiento de las raíces, sino que también asegura una óptima adquisición de nutrientes y, en última instancia, un mejor crecimiento de los brotes⁵. El riego por goteo ayuda a reducir la sobre explotación de los recursos hídricos que, de lo contrario, se utilizan excesivamente mediante métodos de riego superficial ineficientes⁶. Además, la aplicación inoportuna de nutrientes después de un método de aplicación inapropiada conduce a graves pérdidas de nutrientes por lixiviación y fijación con baja eficiencia de uso⁷. El uso de fertilizantes también se optimiza con el riego por goteo y se denomina fertirrigación⁸. La fertirrigación por goteo optimiza el uso de nutrientes al aplicarlos en etapas críticas, lo que resulta en una mejor absorción y una mayor eficiencia de uso, garantizando así un mayor ahorro de agua y nutrientes, así como un mayor rendimiento y calidad de los cultivos^9,10. La fertirrigación mediante riego por goteo también reduce el consumo de energía, mejora el control de enfermedades y plagas, costo de mano de obra y es viable en todo tipo de terrenos⁹.

La tecnología del acolchado plástico, ampliamente utilizada desde la década de 1950, ha revolucionado la agricultura moderna al mejorar el microambiente de los cultivos. Gracias a sus propiedades de aislamiento térmico y retención de humedad, eleva la temperatura del suelo entre 3 y 5° C y reduce la evaporación del agua hasta en un 50 %. Además, actúa como barrera física que disminuye la germinación de malezas en más del 60 %, limita enfermedades transmitidas por el suelo y optimiza el uso de luz y calor en un 20 %. Estos efectos se traducen en un aumento del rendimiento de los cultivos entre un 15 y 25 %, mejorando significativamente la productividad comercial^11,12.

Por otra parte, se sabe que la producción mundial de lechuga se estima en 26,866,557 t anuales con un rendimiento promedio de 21.89 t ha¹³. Los datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación, indican que el principal productor de esta especie es España, ya que exporta a más de 53 países superando las 900,000 t anuales¹³.

En Ecuador, es una de las principales hortalizas para el consumo en fresco, se cultiva desde 2800 msnm en el centro del país; su popularidad se incrementó en forma progresiva, por tratarse de un producto de sabor agradable, nutricional, medicinal y de bajo contenido calórico. La lechuga se produce en cualquier época del año y como el resto de las hortalizas, es un abastecedor de vitaminas, minerales y sales, indispensables para el organismo. La conciencia que existe por mantener la salud ha incrementado el consumo de frutas y hortalizas, en el que se incluyen los diferentes tipos de lechugas^14-16. La lechuga es cultivada principalmente en la Sierra con cerca de 1145 ha, y un rendimiento promedio de 7928 kg ha^-1. Las principales provincias productoras de este cultivo son Cotopaxi (481 ha), Tungurahua (325 ha) y el Carchi (96 ha)¹⁷.

Por todo lo mencionado, la presente investigación tuvo como objetivo analizar la respuesta del cultivar de lechuga Starfighter a la fertirrigación en campo acolchado, en la zona de Puerto la Boca, Manabí.

Materiales y métodos

Ubicación geográfica. La investigación fue desarrollada en un invernadero de propiedad del Sr. Miguel Correa, del Recinto Puerto La Boca, de la Parroquia Puerto Cayo, del Cantón Jipijapa, ubicado a 1°18'20'' latitud Sur y 80°45'42" longitud Oeste, a una altura de 53 msnm. La temperatura promedio es de 24.8° C/año y la precipitación promedio es de 298 mm/año, concentrándose las lluvias en el mes de febrero y el mes más seco en agosto¹⁸.

El experimento fue desarrollado entre los meses de septiembre a octubre 2022.

Factores de estudio. La investigación fue monofactorial, el factor de estudio fue la aplicación de 2 estrategias de fertirrigación y un testigo (T₁ fertirrigación media, T₂ fertirrigación alta, T₃ fertirrigación básica, como hace el agricultor) en el cultivar Starfighter de lechuga.

Tratamientos. Las fuentes y los tratamientos aplicados fueron 3 dosis de fertilizantes (Tablas 1, 2).

Diseño experimental. La parcela experimental fue implementada en un diseño experimental de bloques completamente aleatorizados (DBCA) con 4 repeticiones y 3 tratamientos¹⁹. Se bloqueó el efecto de tiempo de trasplante. Se realizó el análisis de varianza con el modelo de medidas repetidas en el tiempo¹⁹. Cada unidad experimental (UE) tuvo 40 plantas sembradas en 4 hileras a 0.20 m entre plantas y a 1.80 m entre platabandas. Cada platabanda por tratamiento tuvo 40 plantas, y 160 plantas por las 4 repeticiones. Se evaluó las líneas centrales, que correspondieron a 20 plantas de cada tratamiento por repetición.

Para preparar 1000 L de solución nutritiva 1 (S₁) para la lechuga se utilizó las fórmulas recomendadas para pimiento²⁰, en la que se sugiere hacer las aplicaciones por etapas de desarrollo del cultivo Tabla 1.

Análisis estadístico. En las evaluaciones morfológicas y agronómicas, una vez que los datos satisficieron los supuestos de normalidad y homogeneidad se realizaron análisis de varianza para probar hipótesis acerca de los efectos fijos, así como comparaciones de medias de los tratamientos mediante la prueba de Tukey (P<0.05). El análisis de varianza, también se pudo estimar los componentes de varianza para los efectos aleatorios. Los análisis fueron realizados utilizando el software infoStat²¹.

Variables de respuesta. i) Altura de planta (cm) (ADP). Durante el ensayo se realizó mediciones periódicas cada 15 días, iniciando 15 días después del trasplante (ddt) hasta la cosecha, se procedió a medir la ADP desde la base hasta el extremo superior de la cabeza con una cinta métrica²². ii) Número de hojas (NDH). Se contó el total por planta²³. iii) Diámetro de la cabeza (cm) (DDC). Cada 15 días a partir de la formación de cabeza hasta el día de cosecha con un pie de rey o calibrador²⁴. iv) Porcentaje de área foliar (PAF). Se evaluó cada 15 días utilizando la aplicación Canopy Cover Free del Play Store²³. v) Largo de raíz (cm) (LDR). Se evaluó con una cinta métrica²³. vi) Peso de planta (g) (PDP). Una vez realizada la cosecha, cuando la cabeza de la lechuga estuvo compacta se pesaron cada una con sus raíces utilizando una balanza gramera²⁴.

Manejo de la investigación. La parcela experimental fue implementada en campo en una superficie de 134 m². Las plantas fueron distribuidas a 0.20 m entre plantas y 0.8 m entre hileras. Cada UE estuvo compuesta por 40 plantas, trasplantadas a campo en un DBCA. Se removió el suelo utilizando un motocultor, luego se procedió al desmenuzado para obtener partículas más finas para el desarrollo de las plántulas en las platabandas. Se aplicó biocompost al suelo a razón de 75 kg por hilera de 33 m de largo. Se procedió a la medición del terreno con la ayuda de una wincha, para la formación de las platabandas de 0.80 m de ancho por 33 m de largo y una altura de 0.15 m, por último, se realizó la nivelación de las platabandas.

Para la siembra en bandejas de germinación, el sustrato se preparó con biocompost, hoja de guaba y tierra del lugar, en una proporción 2:1:1. Se puso 10 kg de humus y una bolsa (10 g) de micorriza comercial comprada en la Agropecuaria Del Valle en Jipijapa, para evitar el ataque de patógenos que causan damping off. Una vez preparado el sustrato se procedió a llenar los hoyos con este, teniendo cuidado de humedecerla. Luego fueron sembradas las semillas del cultivar en estas bandejas. El riego de las bandejas se realizó 2 veces por día para mantener la humedad.

El trasplante definitivo en campo se realizó en hileras, para lo que se hizo hoyos con una profundidad de 0.15 m a una distancia entre plantas de 0.20 m y 0.80 m entre hileras, luego se procedió a trasplantar una planta por hoyo. Al trasplante se puso una mano de humus de lombriz (50 g) para incentivar el desarrollo de raíces. Las platabandas fueron cubiertas con un acolchado plástico de color blanco en la cara y negro en la contracara, con el propósito de mantener estable la temperatura en el suelo, controlar las malezas, conservar la humedad y evitar la pérdida de nutrientes por lixiviación y evaporación.

Para el control del mildiu causado por el oomycete Bremia lactucae y otras manchas foliares, se realizó la aplicación de Metalaxyl + Mancozeb (Ridomil) (2.5 g L^-1) alternado con Clorotalonil (2.5 mL L^-1), Trichoderma (3 mL L^-1) y Bacillus subtilis (3 mL L^-1) a partir del octavo día después del trasplante²⁵.

El control de plagas se realizó de acuerdo al monitoreo y aplicación del umbral de daño para el control de insecto de plagas como mosca blanca (Bemisia tabaci), negrita (Prodiplosis longifila) y pulgones (Myzus persicae), se utilizó la aplicación de Thiamethoxam (0.25 mL L^-1), alternando con abamectina (2.25 mL L^-1), Confidor (0.60 g L^-1) y Neem (4 mL L^-1), a partir de los 10 ddt²⁶.

Se realizó el riego de las parcelas con riego por goteo y la frecuencia fue de 2 a 3 veces al día, durante 1 hora, dependiendo de la temperatura. La cosecha se realizó a partir de los a los 40 días ddt.

Resultados

Análisis de normalidad y homogeneidad de varianzas. Se observó con la prueba de Shapiro - Wilks (P<0.05), que no hubo diferencias significativas para ADP y NDH, para las variables LDR, PDP y sabor. Para DDC y PAF, no hubo diferencias significativas (P<0.01).

El análisis homogeneidad de varianzas mediante la prueba de Levene, ADP, NDH, DDC, PAF, LDR, PDP y sabor no fueron significativas (P<0.01).

Los análisis de normalidad y homogeneidad de varianzas, sugirieron la continuidad de los análisis de varianza y la comparación de medias de los tratamientos.

Análisis de las variables morfo-agronómicas y de rendimiento. El ANVA para cultivares y fechas fueron altamente significativas (P<0.01) (Tabla 3), para ADP, NDH, DDC, y PAF, los porcentajes de coeficientes de variación (CV) estuvieron entre el 4 a 10 %. Asimismo, hubo diferencias altamente significativas (P<0.01) para la interacción Tratamiento * Fecha, por lo que estos efectos no son independientes.

El ANVA de los efectos de los tratamientos para las variables LDR, PDP, y sabor, que tuvieron CV entre el 8 a 27 % no hubo diferencias altamente significativas (P<0.01) (Tabla 4).

La comparación de medias mediante la prueba de Tukey (P<0.05) (Tabla 5), señaló que el tratamiento T₂, fue sobresaliente para ADP, NDH, DDC y PFA, respecto del T₃ (testigo).

El T₂ fue sobresaliente en el LDR, PDP y sabor respecto a los otros 2 tratamientos (Tabla 4). En la Tabla 6, la comparación de medias mediante la prueba de Tukey (P<0.05), la fecha 3 fue la más sobresaliente para la ADP, NDH, DDC y PAF.

Fue notorio observar que hubo interacción entre las variables evaluadas (Figura 1), se observa una interacción significativa entre la ADP y la fecha de evaluación, indicando esto que la ADP depende del tiempo de evaluación, también, se observó para el DDC, depende del tiempo de evaluación.

Figura 1 Interacción entre altura de planta y fechas de evaluación 

Discusión

El cultivar Starfighter de la empresa Rik Zwaan Rijk Zwaan²⁷. Es una planta verde abierta, de gran vigor y rendimiento, recomendada para cultivos de invierno y especialmente para procesado. Se utilizo este cultivar, debido a que esta salió sobresaliente en una investigación anterior realizada²³ sin embargo, no se conocía una estrategia de fertirrigación para mejorar su productividad.

La ADP fue 23.49 cm a los 25-30 ddt, fue sobresaliente, en relación a Ríos Mesa et al.²⁸, quienes reportaron ADP de 25.8 cm en promedio. López Carhuatanta²⁹, aplicando fosfonato de calcio y boro a las plantas de lechuga del cultivar Greak Lakes 659 obtuvo 25.40 cm de AP a la cosecha.

Figura 2 Interacción entre diámetro de cabeza y fechas de evaluación 

El NDH en la cosecha fue 25.63 en promedio a los 25-30 ddt, fue excelente, en relación a Rojas Hidalgo³⁰, quien aplicando fosfonato de calcio, del cultivar Greak Lakes 659, fue de 16.4 hojas en promedio. López Carhuatanta²⁹, obtuvo 22.1 hojas a la cosecha.

El DDC a los 25-30 ddt fue de 22.59 cm, Pechu Santisteban³¹, determinó que el DDC en 88 en lechuga tipo Romana fueron de 8.50 a 18.00 cm en promedio. Ríos Mesa et al.²⁸, aplicando fertilización química determinó un DDC de 10.80 a 15.20 cm a la cosecha. Todos estos resultados, hubo mejor respuesta a la fertirrigación realizada.

Chacha Barba &, Chávez López³² realizaron una investigación para evaluar el comportamiento morfo-fisiológico y productivo de 2 cultivares de lechuga, en sistema de cultivo hidropónico, en la técnica de la película nutritiva y convencional a campo. Este experimento fue desarrollado en el Centro de Investigación, Posgrado y Conservación Amazónica (CIPCA). Los cultivares estudiados fueron Cherokee RZ (81 - 36) y Starfighter RZ (81 - 85). Los resultados fueron que el cultivar Starfighter tuvo 11 hojas, 724 cm² de área foliar y 8272 kg ha^-1 de rendimiento. En nuestro estudio, 25.63 hojas, 59.95 % de área foliar y 11500 kg ha^-1, cuando se aplicó una dosis alta de fertirrigación.

Se debe mencionar que la temperatura promedio anual en la Puerto la Boca es de 24° C, lo que indica, que las especies en general deben adaptarse a temperaturas altas. El cultivar Starfighter según Rijk Zwaan²⁷, tiene un amplio rango de adaptación, esto fue notorio, al ser sembrado en verano el cultivar tuvo un comportamiento apto para el consumo en fresco.

Fue notorio el beneficio del uso de acolchado, riego por goteo y fertirrigación en la producción del cultivar Starfighter, que no tuvo ningún ataque de plagas ni enfermedades, y la calidad de las hojas fueron frescas y sin sabor picante, lo cual fue observado en una investigación anterior²³.

En síntesis, los resultados de este estudio sugieren que las modificaciones del microambiente del suelo, en parte, la humedad y nutrientes, jugaron roles diversos por la práctica de manejo como el acolchado plástico asociado a la fertirrigación, e influenciaron diversos procesos celulares, mientras que el suministro de nutrientes del suelo resultante tuvo mayor control sobre su composición, y aún faltan estudios en la zona sobre estos efectos y den señales de los beneficios de esta alternativa, que contribuya al aumento de los rendimientos.