CRECIMIENTO Y DESARROLLO EN PLANTAS DE JITOMATE (Lycopersicon esculentu). El jitomate (Lycopersicon esculentum Mill.) es una de las hortalizas de mayor consumo per cápita a nivel mundial y de las más ampliamente cultivadas en invernadero. El sistema de producción de jitomate en invernadero que normalmente se practica en Europa, Estados Unidos y México, consiste en el uso de variedades de hábito indeterminado, en densidades de población que van de 2 a 3 plantas·m-2, donde los tallos de las plantas se dejan crecer hasta más de 7 m de longitud, para cosechar 15 o más racimos por planta, en un solo ciclo de cultivo por año (Resh, 2004) Dado que los cultivos en hidroponía permiten controlar los niveles de nutrimentos disponibles para la planta por lo que la observación y evaluación de los fenómenos fisiológicos causados por deficiencias o excesos nutrimentales son fácilmente detectables, es cada vez más útil en el cultivo de hortalizas en México, entre ellas el jitomate. El rabajo hidropónico puede abarcar varios niveles, desde cultivos muy baratos, convenientes para personas de escasos recursos como indígenas y personas de la tercera edad, hasta personas con niveles de producción a mediana y gran escala que pueden llegar a producir más con esta técnica que con los procedimientos tradicionales (Nuño-Moreno, 2007). Según Taiz y Zeiger (2002), el desarrollo de una planta inicia con la embriogénesis, el cual es un proceso continuo en el que se establece la forma básica de la planta y se forman los meristemas, que generan los órganos de la planta adulta. Estos pueden ser considerados como fábricas de células en las cuales el proceso continuo de división celular, expansión y diferenciación genera la forma de la planta, al igual que determina su tamaño y estructura. El crecimiento total puede ser definido como la suma de patrones locales de expansión celular o por medio del acercamiento cinemático, forma por la que se describe matemáticamente dicho fenómeno (Salisbury y Ross, 1992). El número de células es un parámetro conveniente para medir crecimiento de organismos unicelulares, pero no de plantas multicelulares, debido a que el incremento en células puede no aumentar el volumen. Sin embargo, si la división celular está asociada a una expansión que produzca desplazamiento de pequeñas distancias desde el ápice, se verá un crecimiento por desplazamiento y se puede aplicar el principio de cinemática (medición de movimiento). El desarrollo meristemático es similar al movimiento de los fluidos y, por tanto, se puede usar un método similar de medición (Taiz y Zeiger, 2002). El crecimiento vegetal se caracteriza por no ser uniforme y estar relacionado con el cambio de volumen o peso en la semilla, raíz, tallo y hoja de la planta. Entre las principales medidas que se utilizan para cuantificarlo se encuentran la elongación, el peso fresco y el peso seco (Quintero-Peña y Correa-Cely, 2011). El Índice de Área Foliar (IAF) sirve como un indicador de la superficie disponible para la absorción de luz y suministra un denominador común para discutir el potencial fotosintético de un cultivo determinado. Se registra en un estado específico del crecimiento (por ejemplo a los 30 días del brote de las plántulas, durante la antesis, etc.), y por las comparaciones entre variedades se hacen en un mismo estado de desarrollo. El IAF proporciona además, la base para obtener otros parámetros útiles en la descripción de la fotosíntesis de un cultivo. Por ejemplo un valor relacionado con el IAF es el de duración del área foliar (DAF) y es utilizado para describir el tiempo durante el cual el área foliar es funcional.

Por ejemplo un campo de maíz puede tener un IAF de 4.5 en el momento de la polinización, pero sería útil conocer cuánto tiempo es mantenido este IAF. Puede incluso hacerse una comparación usando la DAF para dos variedades una de las cuales mantiene un IAF de 4.5 durante 40 días y otra un IAF de 5.3 por 30 días. Estos valores nos proporcionarán información acerca de cómo usar estas variedades para un medioambiente con determinadas condiciones de radiación, fertilidad o período de sequía (Mitchell, 1970). Entre los métodos para medir el área foliar, se encuentra el método gravimétrico, el cual consiste en trazar el contorno de la hoja sobre un papel recortarlo y pesarlo. El área de la hoja es calculada mediante el pesado de hojas de papel de área conocida, es decir: Peso del papel con Area conocida Peso de la impresión de la hoja.

X

/ Area conocida. (Area de la hoja)

OBJETIVOS a) Describir de manera gráfica las características de crecimiento de la planta de tomate rojo y comparar con base a la literatura. b) Determinar el crecimiento y desarrollo de las plantas de tomate rojo evaluando las siguientes variables: 1.- Altura de la Planta 2.- Largo de la raíz 3.- Peso Fresco de toda la planta 4.- Peso Seco de toda la planta 5.- Área foliar específica 6.- Relación vástago/raíz 7.- Cociente de área foliar 8.- Cociente de peso foliar

MATERIAL Y MÉTODO. Semillas de jitomate previamente secadas, caja de plástico, 6 vasos de unicel de 250 mL y 6 de plástico rígido transparente de 250 mL,, agrolita, cordón de algodón, piceta con agua destilada, una regla, bolsas de papel de estraza (número 2), horno y balanza granataria. PROCEDIMIENTO: 1. Sembrar 40 semillas de jitomate en recipiente de plástico con agrolita previamente humedecida con agua destilada, los recipientes deberán estar debidamente rotulados, señalando el grupo y equipo. 2. Después de dos semanas de que las plántulas hayan germinado, pasarlas a vasos de unicel, colocando un máximo de tres plantas por vaso, y una mecha de algodón que permitirá el ascenso de la solución completa de Hoaglan (apéndice) que se encuentra dentro del vaso de plástico transparente de acuerdo al esquema Fig.1. 3. Conforme las plantas vayan creciendo, tomar datos del largo de la planta, tamaño de las hojas, número de éstas y fotos.

4. Una vez que las plantas hayan crecido (aproximadamente 60 días), dentro del equipo, saque las 4 plantas más grandes y tome los datos del largo de la planta (Vástago) y las raíces (raíz). 5. Calcule el área foliar de cada planta, para ello dibuje el contorno de las hojas de cada hoja trifoliada sobre papel bond, recórtelas, péselas y guárdelas en un sobre debidamente etiquetados de acuerdo a cada tratamiento. Pese un cuadro de papel bond de 5 x 5cm. Obtenga el área foliar de cada plántula tomando como referencia el peso del área conocida. 6. Determine el tamaño el peso fresco y el peso seco (después de 24 horas a 70 °C) del vástago, la raíz y las hojas. 7. Haga los cálculos necesarios para determinar los valores promedio de: o Altura de la Planta o Largo de la raíz o Peso Fresco de toda la planta o Peso Seco de toda la planta o Área foliar específica o Relación vástago/raíz o Cociente de área foliar o Cociente de peso foliar

Figura 1. Forma de establecer las plantas de tomate rojo

RESULTADOS.

Haga un reporte gráfico-analítico del crecimiento y desarrollo de la planta, basándose en los datos de la literatura y los temas vistos en clase. Para ello puede tomar como guía lo siguiente:  

Realizar una gráfica de crecimiento Tiempo-largo de la planta. Describir los cambios en el desarrollo de las plantas, conforme las figuras o fotos tomadas.



Debido a que no se podrán hacer comparaciones respecto a tratamientos de deficiencia nutrimental, o con otros equipos; sólo hacer un cuadro sobre los valores obtenidos en el paso 7 del procedimiento y analizar, en la literatura correspondiente, su significado e importancia respecto a su uso como medidas de crecimiento.

APÉNDICE:

PARAMETROS INHERENTES AL ANALISIS DE CRECIMIENTO  A) Cociente de área foliar - es el área foliar entre el peso total de la planta. Expresa la proporción de área foliar cuya fotosíntesis mantiene a todo el individuo.  B) Cociente de peso foliar - es el peso de la hoja entre el peso total de la planta.  C) Area foliar específica - es el área foliar entre el peso foliar.Es un índice del costo energético o material para la formación de una unidad de superficie foliar. Es típica su disminución en el curso del crecimiento de las plantas.  D) Relación vástago/raíz - expresa la proporción de asimilados que entran en la formación de los órganos aéreos y de los subterraneos. Peso seco de tallo y hojas entre el peso seco de raíces.

PREPARACIÓN DE SOLUCIÓN HIDROPÓNICA Solución nutriente de Hoagland para determinar deficiencias de elementos. Solución stock A B C D E F G H I J

Compuesto Ca(NO3)2*4H2O KNO3 MgSO4*7H2O KH2PO4 Ca(H2PO4)2*H2O K2SO4 CaSO4*2H2O Mg(NO3)2*6H2O Elementos menores Na2FeEDTA

Concentración 1.0 M 1.0 M 1.0 M 1.0 M 0.01 M 0.5 M 0.01 M 1.0 M Ver relación anexa

Gramos por litro 236.1 101.1 246.4 136.1 2.52 87.2 1.72 256.4

0.1 M

3

Solución de elementos menores u oligoelementos Compuesto MnCl2*4H2O H3BO3 ZnSO4*7H2O CuSO4*5H2O H2MoO4*H2O

Contenido por litro de solución 1.81 2.86 0.22 0.08 0.09

Mililitros de solución Stock que deben ser adicionados a cada litro de solución de trabajo A B C D E F G H I J Solución Completa -K -P -Ca -N -Mg -S -Fe

5 7.5 7.5 0 0 5 5 5

5 0 0 15 0 5 5 5

2 2 2 2 0.5 0 0 2

1 0 0 1 0 1 1 1

0 50 0 0 50 0 0 0

0 0 20 0 20 10 0 0

0 0 0 0 200 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0.5 0

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 0

BIBLIOGRAFÍA

Mitchell, R. L. 1970. Crop Growth and cultura. Iowa State University Press, Ames. 349 pp. Nuño Moreno, R. 2007. Manual Producción de Tomate Rojo Bajo Condiciones de Invernadero Para el Valle De Mexicali, Baja California. http://www.sfa.gob.mx/DESCARGAS/TomateInvernaderoMXL.pdf consultado el 19 de Noviembre de 2011. Quintero Peña, N. y Correa Cely, C. R. 2011. Comparación de técnicas experimentales para la medición del crecimiento vegetal. Revista Memorias, vol. 9, núm. 15, pp. 81-94. RESH, H. M. 2004. Cultivos Hidropónicos. Tercera edición. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid, España. 369 p. Salisbury, F. B. y Ross, C. W. 1992. Fisiología Vegetal. Grupo Editorial Iberoamérica. México. 759 pp. Taiz, L. y Zeiger, E. (2002), “Chapter 16”, en Plant physiology, 3a ed., M.A.: Sinauer Associates Inc., pp. 339-374. Van Haeff, J.N.M., 1983. Tomates. Manuales para la producción Agropecuaria. Producción Vegetal. De. SEP. / Trillas, México, D.F. 64 pp.

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