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Tesis:

Eficiencia en el uso del agua en el cultivo de tomate bajo invernadero en Natabuela, Ecuador

  • Autor: COLIMBA LIMAICO, Javier Ezcequiel

  • Título: Eficiencia en el uso del agua en el cultivo de tomate bajo invernadero en Natabuela, Ecuador

  • Fecha: 2022

  • Materia:

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIERÍA AGRONÓMICA, ALIMENTARIA Y DE BIOSISTEMAS

  • Departamentos: INGENIERIA AGROFORESTAL

  • Acceso electrónico: https://oa.upm.es/73024/

  • Director/a 1º: RODRÍGUEZ SINOBAS, Leonor

  • Resumen: El tomate es una hortaliza que se cultiva en todo el mundo, y se consume masivamente durante todo el año. En Ecuador, la Región Sierra es la mayor área de producción tanto en cultivo a campo abierto y bajo invernadero. Uno de los principales problemas a que se enfrentan los productores no sólo es la escasez de agua sino el manejo inadecuado de este recurso, lo que genera: desperdicio de agua, frutos de escasa calidad y una eficiencia en el uso del agua muy baja. Por todo ello, el objetivo general de esta tesis ha sido determinar alternativa (s) de cultivo que ayuden a mejorar la eficiencia en el uso del agua en el cultivo de tomate de invernadero, en donde se han tenido en cuenta variables relativas a la producción y calidad del fruto y los ingresos económicos del productor. Para lograr el objetivo, se han realizado tres experimentos en un invernadero ubicado en Ecuador, provincia de Imbabura, cantón Antonio Ante, parroquia San Francisco de Natabuela. En el primer experimento, se estimó las necesidades hídricas del tomate de invernadero y se evaluaron cuatro láminas de agua (80, 100, 120 y 140% ETc) y dos frecuencias de riego (uno y dos riegos al día). Así mismo para cada tratamiento, se midieron las variables: altura y vigor de planta, número de frutos por planta, rendimiento total y comercial, eficiencia en el uso del agua (EUA), pH, sólidos solubles totales (SST) y acidez titulable. Finalmente, se realizó un análisis económico a fin de determinar la rentabilidad de cada una de las láminas de riego aplicadas. Los resultados muestran que con la lámina 100% ETc se obtuvieron frutos de excelente calidad, un rendimiento aceptable y una alta EUA, además de una buena relación beneficio/coste. Por otra parte, con la lámina 120% ETc se obtuvo un buen rendimiento, una calidad de frutos aceptable, la misma EUA que con la de 100% ETc y una excelente relación beneficio/costo. Por lo tanto, se han proponen estas dos láminas de agua como las mejores opciones para, dependiendo de las circunstancias, cubrir el requerimiento hídrico del tomate de invernadero en la zona de estudio. En el segundo experimento se estudió cuál sería la mejor frecuencia de riego para el tomate de invernadero. Para ello, se compararon las dos mejores láminas del primer experimento (100 y 120% ETc) y cuatro frecuencias de riego (dos riegos al día, un riego al día, un riego cada dos días y un riego cada tres días) y se evaluaron las mismas variables. Al igual que en el experimento anterior, la lámina 120% ETc tuvo un rendimiento mayor y la misma EUA que la 100% ETc. Las frecuencias: dos riegos al día, un riego al día y un riego cada tres días proporcionaron los mejores rendimientos y EUA comerciales. Las frecuencias de riego evaluadas no afectaron de forma significativa a la calidad del fruto de tomate. A efectos prácticos, se aconseja aplicar un riego diario. Con el tercer experimento se estudió el efecto del mulch plástico en la mejora de la EUA. Se compararon las dos láminas más pequeñas del primer experimento (80 y 100% ETc) y dos colores de mulch plástico (plateado y negro). Adicionalmente, las láminas 100 y 120% ETc sin mulch, propuestas en los experimentos anteriores, se tomaron como testigos. Las variables evaluadas coincidieron con las de los experimentos anteriores, pero también se midió la temperatura del suelo. Los resultados mostraron que el color del mulch no tiene un efecto significativo en las variables medidas. Por otra parte, los rendimientos con mulch plástico fueron parecidos a los del suelo desnudo, pero aplicando un 20 % menos de agua. Así mismo, el mulch no tuvo un efecto significativo en la EUA, pero su relación beneficio/coste fue mayor que en suelo desnudo aplicando la misma cantidad de agua. Por todo ello, el uso del mulch plástico se aconseja en zonas con fuerte escasez de agua o cuando los ingresos del productor se lo permitan. Finalmente, a la vista de los resultados obtenidos en esta Tesis, se han propuesto dos estrategias de riego para tomate de invernadero que se han basado, por una parte, en obtener un balance entre el rendimiento, calidad de los frutos y la EUA y, por otra parte, en aunar la mejor rentabilidad económica para el productor y una buena EUA. ABSTRACT Tomato is a vegetable that is grown worldwide, and is considered a product of mass consumption. In Ecuador, the largest production area is in the Sierra Region, where it is cultivated in open fields and under greenhouses. Tomato producers face not only water scarcity but also the mismanagement of this resource, which has caused: water waste, fruits with poor internal quality and very low water use efficiency (WUE). Within this framework, the general objective of this Thesis was to determine some strategies to improve WUE in tomato crop cultivated in greenhouse which have taking into account the producer’s gross income. For this purpose, three field experiments were carried out in a greenhouse located in Ecuador, Imbabura province, Antonio Ante canton, San Francisco de Natabuela parish. The first experiment had the objective to determine the water requirement of greenhouse tomatoes; it compared four irrigation depths (80, 100, 120 and 140% ETc) and two irrigation frequencies (one and two irrigations per day. The variables evaluated were: height and vigor of the plant, number of fruits per plant, total and commercial yield, WUE, and the quality variables: pH, total soluble solids (TSS) and titratable acidity. In addition, an economic analysis was carried out in order to determine the level of profitability of each of the applied irrigation depths. The height of 100% ETc resulted in an acceptable yield and high WUE with fruits of excellent quality in addition, its benefit/cost ratio was good. On the other hand, the 120% ETc resulted in a good yield, an acceptable fruit quality and the same WUE as 100% ETc with an excellent benefit/cost ratio. Therefore, both the 100% ETc and the 120% ETc are considered the best irrigation depths, depending on the circumstances, to cover water requirement of greenhouse tomatoes in the study area. The second experiment had the goal of determining the best irrigation frequency for greenhouse tomato. Thus, the irrigation depths of 100% and 120% ETc, which were recommended in the first experiment, and four irrigation frequencies (two irrigations per day, one irrigation per day, one irrigation every two days and one irrigation every three days) were compared. The variables evaluated were the same as in the previous experiment. Both irrigation depths had the same WUE but the yield obtained in the 120% ETc was higher than in the 100 % ETc. The frequencies: two irrigations per day, one irrigation per day and one irrigation every three days had the best yield and commercial WUE; none of the irrigation frequencies evaluated had a significant effect on the fruit quality’s variables. Thus, for practical purposes, the frequency of one irrigation every day is suggested. The third experiment was implemented to observe the effect of plastic mulch in increasing WUE. Two colors of plastic mulch (silver and black) were compared with the two smallest irrigation depths from the first experiment (80 and 100% ETc) and with two controls (100 and 120% ETc without mulch). The variables evaluated were the same than in the two previous experiments but soil temperature was also measured. The results showed that mulch color did not have a significant effect on the evaluated variables. On the other hand, the yields obtained with plastic mulch were similar than the ones obtained in bare soil but with an application of 20% less water. Likewise, the use of plastic mulch did not increase significantly WUE but its benefit/cost ratio was higher than in bare soil. Consequently, plastic mulch is suggested in areas of severe water scarcity or when producer’s gross income allows it. Finally, the results of this Thesis has served to propose two irrigation strategies for greenhouse tomatoes; one is focused on reaching a balance between yield, fruit quality and WUE, and the other is focused on combining a better crop producer’s profitability and a good WUE.