fisiologa tomate y morrn

Ecofisiología de los cultivos de Tomate y Pimiento

Curso Horticultura

Ing. Agr. Ph.D. Santiago Dogliotti

Esquema de la clase

1. Origen y sistemática

2. Morfología y modelos de crecimiento

3. Desarrollo y crecimiento: factores ambientales que los afectan

4. Formación del rendimiento: factores del ambiente y del manejo determinantes.

Capsicum annum

Capsicum pubescens

Capsicum chinense

Capsicum baccatum

Lycopersiconesculentum Mill.

Lycopersicon:

• esculentum var. cerasiforme

• pimpinelifolium

• peruvianum

• parviflorum

• chmielewskii

1. Origen y sistemática


Simpodio de tomate

Crecimiento dicotómico en pimiento dulce


Determinado

Indeterminado Semi-determinado

• Fuerte tendencia a la ramificación

• Ramificación débil • Ramificación débil

• 1 o 2 hojas por simpodio

• 3 o 4 hojas por simpodio

• 2 a 3 hojas por simpodio

• Floración y maduración de frutos concentrada

• Floración y maduración distribuída en un largo período

• Floración y maduración distribuída en un período corto

• Hábito arbustivo

• Hábito rastrero • Hábito rastrero

• No se realiza poda ni raleo de frutos

• Siempre se podan y pueden ralearse frutos

• Siempre se podan y pueden ralearse frutos

• Producción a campo de estación, sin conducción y con posibilidades de cosecha mecánica

• Tomate industria o

doble propósito

• Producción a campo o invernáculo. Siempre se conducen y cosechan manualmente

• Tomate de mesa

• Producción a campo o invernáculo. Siempre se conducen y cosechan manualmente

• Tomate de mesa

Tomate

Respiración Manten.

TAB

Asimilación Bruta

Hojas Tallos Raíces Frutos

Crecimiento

ParticiónFC FC FC FC

IAF

Desarrollo

Estado de desarrollo

AFE

TemperaturaRadiaciónNitrógeno CO2Agua

Semillas

FC


Tomate

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Día del año

Pes

o se

co a

cum

ulad

o (k

g m

-2)

Total

Hojas

Tallos

Frutos

Producción acumulada de materia seca de hojas, tallos, frutos y total en función del día del año para un cultivo de tomate trasplantado el 25 de enero en invernáculo en Holanda. Fuente: Heuvelink E., 1996.


Tomate de crecimiento determinado

Evolución del área foliar por planta y del número de hojas en tomate industria. Fuente: Nuñez y Palotti, 2004

Fin cuajado Inicio cosecha



Evolución del número de frutos cuajados por planta en tomate industria (3 densidades de plantación). Fuente: Nuñez y Palotti,

2004



Evolución del número de frutos cuajados, nº de flores abiertas y área foliar por planta en tomate industria. Fuente: Nuñez y Palotti, 2004


Pimiento (poda a 2 tallos)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 50 100 150 200

Día del año

Pes

o se

co a

cum

ulad

o (g

pla

nta

-1)

Total

Frutos

Hojas

Tallos

Producción acumulada de materia seca de hojas, tallos, frutos y total en función del día del año para un cultivo de morrón trasplantado el 12 de enero en invernáculo en Holanda. Fuente: Dogliotti S., 1997.


Evolución del área foliar por planta en morrón (promedio de un híbrido y dos poblaciones locales) plantados a dos densidades. Fuente: R. Rodríguez, 2008.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

0 30 60 90 120 150 180

días despues transplante

Are

a fo

liar p

or p

lant

a (c

m2/

pl)

3,6 pl/m2

5,7 pl/m2

Inicio cosecha

Primer pico Segundo pico


0

50

100

150

200

250

300

350

90 100 110 120 130 140 150 160días despues transplante

Ren

dim

ient

o to

tal p

or p

lant

a (g

r/pl

anta

)

CS 3,6 pl/m2 LE 3,6 pl/m2 V 3,6 pl/m2

CS 5,7 pl/m2 LE 5,7 pl/m2 V 5,7 pl/m2

Evolución de la cosecha de frutos en un híbrido y dos poblaciones locales de morrón plantados a dos densidades. Fuente: R. Rodríguez, 2008.


Evolución del nº de flores y frutos en un híbrido y una población local de morrón.Fuente: R. Rodríguez, 2008.

La Escobilla

012345678

0 30 60 90 110 130 145 160

Núm

ero

de fr

utos

por

pl

anta

0

10

20

30

40

50

Núm

ero

de fl

ores

por

pl

anta nº frutos

nº flores

Vidi F1

012345678

0 30 60 90 110 130 145 160

días despues transplante

Núm

ero

de fr

utos

po

r pl

anta

0

10

20

30

40

50

Núm

ero

de fl

ores

po

r pl

anta

nº frutos

nº flores


0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

0 50 100 150 200

Día del año

Indi

ce d

e A

rea

Fol

iar

Tomate

Morrón

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0 25 50 75 100 125 150 175 200

Día del año

Par

tició

n a

los

frut

os

Tomate

MorrónTomate indeterminado y morrón conducido a 2 tallos por planta

3. Desarrollo y crecimiento

Cultivo Siembra a Germinación

Germinación a repique

Repique a trasplante

Después del trasplante

Día Noche Día Noche Día Noche Día Noche

Tomate 25 22-25 18-24 17-19 17-20 12-16 18-22 15-17

Morrón 24-30 24-30 20-25 20-21 22 20 22-25 15-19

Berenjena 20-30 23-25 22-26 19-22 22-25 19-20 20-27 17-22

Temperaturas óptimas durante las distintas etapas del cultivo de tomate, morrón y berenjena. Fuente: Challa H. y Heuvelink E., 1995.


15 ºC

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Días desde la emergencia

Nº

de h

ojas

inic

iada

s

250500

7501000

25 ºC

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Días desde la emergencia

250

500

7501000

Efecto de la intensidad de luz (1000, 750, 500 y 250 luxes/pie2) y la temperatura media (15 y 25 ºC) en el tiempo desde emergencia a inicio del primer racimo y en el número de hojas iniciadas antes del primer racimo en plantas de tomate. Fuente: Calvert, 1959. J. Hort. Sci., 34, 154-62.


0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Temperatura ªC

Tas

a de

apa

rició

n de

hoj

as (

hoja

s . d

-1)

Tasa de aparición de hojas (TAH) en tomate en función de la temperatura media diaria (De Koning, 1995)

TAH (hojas.d-1) = 0.5 (hojas.d-1) * (1+ 0.0281 (T - 28ºC)) 12ºC<T<28ºC

TAH (hojas.d-1) = 0.5 (hojas.d-1) * (1- 0.0455 (T - 28ºC) 28ºC<T<50ºC


Aborto de pimpollos florales

Nº inicial de yemas

florales por racimo

Nº flores por racimo

Tasa de apariciónde

Racimos

Tasa de formación de

flores

Aborto de flores

Nº frutos cuajados

Nº de frutos creciendo

Nº de frutos maduros

Tasa de desarrollo

Aborto de frutos

Rel. fuente/fosa

Antesis: Temperatura

HR %

Temperatura

Radiación


Efecto de la concentración de azúcares reductores (afectado por la densidad de plantación) en el porcentaje de cuajado en tomate.


Efecto del sombreado (7 días a 33% de luz) en el cuajado de flores de pimiento (Marcelis, L.F.M., 2004)

% de flores que abortan

Inicio del tratamiento de sombreado (días desde la antesis)


Efecto de un período de alta temperatura (4 días a 33 ºC) en el cuajado de flores de pimiento (Marcelis, L.F.M., 2004)

% de flores que abortan

Inicio del tratamiento de alta temperatura (días desde la antesis)

Efecto del régimen térmico en el porcentaje de cuajado de frutos en plantas de tomate:

a) 28/22 ºC continuo

b) 28/22 ºC con un período de 15 días a 32/26 ºC a partir de los 50 días

c) 32/26 ºC con un período de 15 días a 28/22 ºC a partir de los 50 días

(DAS = días desde la siembra).

Fuente: Sato et al., 2002. J of Exp. Bot. 53, 1187-1195.


Producción de polen :

• limitada por Temperatura > 40 ºC o <10 ºC

• baja disponibilidad de asimilados.

• desde 9 días antes de la antesis

Transferencia de polen :

• desde 1-2 días antes de la antesis

• limitada por HR % < 70% o > 90 %

• Temp óptima 17 - 24 º C

Germinación del polen :

• limitada por temperaturas < 10 ºC y > 35 ºC.

Fecundación:

• No muy afectada por temperatura

• el óvulo puede deteriorarse por temperaturas > 40ºC entre 24 a 96 h luego de la fecundación.


Condiciones ambientales óptimas para el cuajado

Tomate

T diurna 18 – 23 ºC y T nocturna 16 – 18 ºC

Morrón

T diurna 20 – 25 ºC y T nocturna 18 – 20 ºC

Humedad Relativa ambiente = 80%

Alta radiación y buena disponibilidad de agua


Tomate


Temperatura Período de crecimiento de fruto

(º C) Calypso Dombito 17 71.9 73.8

19 62.0 61.8

21 56.2 55.1

23 48.6 47.9

Media 59.7 59.7

Duración del período de crecimiento de fruto de dos cultivares de tomate creciendo a cuatro temperaturas medias. Fuente: de KoningA.N.M., 1994.


Temperatura (º C)

Nº de racimo

2 3 4 5 17 4.77 4.82 4.90 6.28

19 4.27 4.26 5.02 6.18

21 3.19 3.58 4.54 5.21

23 2.72 2.65 3.42 3.94

LSD 5% 1.6 0.44 1.01 0.96

Influencia de la temperatura media en el peso seco promedio a cosecha de frutos de tomate provenientes de distintos racimos. Fuente: de Koning A.N.M., 1994.

Morrón

Evolución del % de materia seca del fruto

Evolución del peso fresco y del peso seco del fruto

Evolución de la tasa de crecimiento del fruto medida en peso fresco y peso seco


Cambios en el metabolismo y composición del fruto de tomate durante la maduración


Cambios en la composición del fruto de tomate durante la maduración:

• Degradación del almidón y producción de glucosa y fructosa

• Pérdida de clorofila

• Síntesis de pigmentos Beta caroteno y lycopeno

• Incremento de pectinas solubles resultado de la degradación de las paredes celulares por la poligalacturonasa

• Producción de compuestos aromáticos y saborizantes

• Incremento en la proporción de ácido cítrico con respecto al ácido málico. Incremento del ácido glutámico.

• Degradación de la alfa-tomatina (alcaloide tóxico).


0 ºC

10 ºC

13 ºC

18 ºC

22 ºC

24 ºC

MINIMA

MAXIMA

Rango de temperatura para pasar del estado verde a totalmente maduro

Punto de congelamiento

Muy frío (daño por enfriamiento)

Rango ideal de transporte y almacenamiento

Rango ideal de Maduración

Muy cálido. (maduración anormal, aceleración del deterioro) Influencia de la temperatura

en la maduración del fruto de tomate. (AgricultureCanada, 1974; Mc. Glasson y Beattie, 1982. Citados por Genta, et al., 1992)


Extracción Total

Extracción ton frutos

Distribución en la planta (%)

(kg.ha-1) (kg.ton

-1) hojas tallos brotes veget frutos

N 720 2.25 23.3 7.9 7.2 38.7 61.3

P 135 0.42 19.9 15.1 4.8 39.8 60.2

K 1130 3.53 18.5 10.8 5.0 34.3 65.6

S 185 0.58 71.6 7.6 4.0 83.2 16.8

Ca 523 1.63 75.7 15.1 4.1 94.8 5.2

Mg 85 0.27 50.3 15.0 4.9 70.2 29.8

Extracción total y por tonelada de rendimiento fresco y distribución en la planta de nutrientes en un cultivo de tomate bajo invernáculo, cultivado en lana de roca, con 270 días de ciclo y un rendimiento de 320 ton.ha-1. Fuente: Woogt W., 1993.


0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 5 10 15 20 25 30 35

semanas desde siembra

Tas

a ab

sorc

ión

K (

g.m

-2.s

em-1

)

Evolución de la tasa de extracción de potasio por el cultivo de tomate. En la semana 17 estaba en floración el racimo nº10 (max. carga de frutos). Fuente: Woogt W., 1993.


Evolución de la extracción de N, P y K por un cultivo de tomate industria. Fuente: Hartz, 2005, citado por Ubilla 2009.

1 lb/acre = 1,1208 Kg/ha

Rendimiento 90 Mg/ha

Extracción total:

225 Kg N (2,5 Kg/Mg)

45 Kg P (0,5 Kg/Mg)

360 Kg K (4,0 Kg/Mg)

N : P : K

5 : 1 : 8

Respiración Manten.

TAB

Asimilación Bruta

Hojas Tallos Raíces Frutos

Crecimiento

ParticiónFC FC FC FC

IAF

Desarrollo

Estado de desarrollo

AFE

TemperaturaRadiaciónNitrógeno CO2Agua

Semillas

FC


Fuente

Grande

Alta radiación

Tmedia 18 – 22 ºC

Agua y nutrientes no limitantes

Fuente

Pequeña

Baja radiación

Tmedia <15 o >28 ºC

Agua o nutrientes limitantes

Muchos frutos jóvenes

Pocos frutos jóvenes

Muchos asimilados consumidos por los frutos (Alta carga)

Pocos asimilados consumidos por los frutos (Baja carga)

IAF

IAF

FuenteFosa

FuenteFosa


Prácticas de manejo que afectan la relación fuente – fosa y la partición de asimilados:

• Carga de frutos

• Densidad

• Poda

• Capado o despunte

• Des-hojado


Experimento Nº de frutos por racimo

Peso seco promedio de fruto (g/fruto)

1 1 6.20 3 5.53 7 3.34 2 1 6.00 2 5.45 3 5.61 7 3.81 3 1 5.39 2 4.93 3 4.18 7 3.13

Nº de frutos por

racimo

Peso Seco Total (g/pl)

Peso Seco Frutos (g/pl)

Fracción a los Frutos

(%)

Peso Promedio

Fruto (g/fruto)

1 442 84 0.19 6.00 2 475 142 0.30 5.45 3 516 206 0.40 5.61 7 493 271 0.55 3.81

a. Efecto del raleo de frutos


b. Densidad de plantación

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0 50 100 150 200

Días desde el trasplante

Par

tició

n a

los

frut

os

1,56 pl/m2 3,12 pl/m2 4,63 pl/m2

1,6 pl/m2 2,1 pl/m2 3,1 pl/m2nr racimos 17,3 17,5 17nr frutos por racimo

7,1 6,8 6,7

nr frutos totales 197 250 353MS total (kg/m2) 0,9 1 1,1Partición a los frutos

0,59 0,58 0,57

MS frutos (kg/m2)

0,531 0,58 0,627

MS por fruto (g) 2,7 2,3 1,8

Densidad

Morrón (Fuente: Dogliotti, 1997)Tomate (Fuente: Heuvelink, 1996)


c. Poda

c. PodaEfecto de la frecuencia de poda de brotes axilares en el rendimiento de frutos de tomate (Fuente: Navarrete, N. Y Jeannequin, B., 2000)


d. Capado o despunte

Es la eliminación del ápice de la planta de tomate, un simpodio por encima del último racimo que se planifica cosechar.

¿Cuándo se realiza?

Cerca de la antesis del último racimo que se planifica cosechar. A una temperatura promedio de 20ºC esto representa aproximadamente 60 días antes del fin del cultivo.

¿Qué efecto tiene?

Favorece el cuajado de ese último racimo y el crecimiento de los frutos que quedan en la planta porque elimina la competencia por asimilados de los órganos en crecimiento que se eliminaron (5 o 6 simpodios con sus respectivos frutos, hojas y porciones de tallo).


Prácticas de manejo que afectan la relación fuente – fosa y la partición de asimilados:

• Carga de frutos

• Densidad

• Poda

• Capado o despunte

• Des-hojado


Rendimiento (kg ha-1)

nº plantas ha-1

kg planta-1

nº frutos planta-1

peso medio fruto (kg)

Largo período antesis-maduración

(d)

Tasa crecimiento diario (kg MS d-1)

nº de flores planta-1

Porcentaje de cuajado


Producción de asimilados (FUENTE)

• Radiación • Agua • Nutrición • CO2 • Temperatura • IAF

(18 ºC < T < 25 ºC)

Partición de asimilados (FOSAS)

• Nº de frutos • Nº de unidades

vegetativas

X • Fuerza de Fosa

de Frutos • Fuerza de Fosa

Vegetativa

• Estado de desarrollo • Temperatura

Nº de racimos % de cuajado Raleo Densidad

15 ºC < T < 30 ºC 60% < HR% < 90% Rel Fuente/Fosa

Suma térmica

fisiologa tomate y morrn

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