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
2. Morfología y modelos de crecimiento
Simpodio de tomate
Crecimiento dicotómico en pimiento dulce
2. Morfología y modelos de crecimiento
2. Morfología y modelos de crecimiento
2. Morfología y modelos de crecimiento
2. Morfología y modelos de crecimiento
2. Morfología y modelos de crecimiento
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
2. Morfología y modelos de crecimiento
2. Morfología y modelos de crecimiento
Respiración Manten.
TAB
Asimilación Bruta
Hojas Tallos Raíces Frutos
Crecimiento
ParticiónFC FC FC FC
IAF
Desarrollo
Estado de desarrollo
AFE
TemperaturaRadiaciónNitrógeno CO2Agua
Semillas
FC
2. Morfología y modelos de crecimiento
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.
2. Morfología y modelos de crecimiento
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
2. Morfología y modelos de crecimiento
Tomate de crecimiento determinado
Evolución del número de frutos cuajados por planta en tomate industria (3 densidades de plantación). Fuente: Nuñez y Palotti,
2004
2. Morfología y modelos de crecimiento
Tomate de crecimiento determinado
Evolución del número de frutos cuajados, nº de flores abiertas y área foliar por planta en tomate industria. Fuente: Nuñez y Palotti, 2004
2. Morfología y modelos de crecimiento
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.
2. Morfología y modelos de crecimiento
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
2. Morfología y modelos de crecimiento
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.
2. Morfología y modelos de crecimiento
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
2. Morfología y modelos de crecimiento
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.
3. Desarrollo y crecimiento
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.
3. Desarrollo y crecimiento
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
3. Desarrollo y crecimiento
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
3. Desarrollo y crecimiento
Efecto de la concentración de azúcares reductores (afectado por la densidad de plantación) en el porcentaje de cuajado en tomate.
3. Desarrollo y crecimiento
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)
3. Desarrollo y crecimiento
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.
3. Desarrollo y crecimiento
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.
3. Desarrollo y crecimiento
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
3. Desarrollo y crecimiento
Tomate
3. Desarrollo y crecimiento
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.
3. Desarrollo y crecimiento
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.
3. Desarrollo y crecimiento
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
3. Desarrollo y crecimiento
Cambios en el metabolismo y composición del fruto de tomate durante la maduración
3. Desarrollo y crecimiento
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).
3. Desarrollo y crecimiento
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)
3. Desarrollo y crecimiento
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.
3. Desarrollo y crecimiento
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.
3. Desarrollo y crecimiento
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
4. Formación del rendimiento: factores del ambiente y del manejo determinantes.
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
4. Formación del rendimiento: factores del ambiente y del manejo determinantes.
Prácticas de manejo que afectan la relación fuente – fosa y la partición de asimilados:
• Carga de frutos
• Densidad
• Poda
• Capado o despunte
• Des-hojado
4. Formación del rendimiento: factores del ambiente y del manejo determinantes.
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
4. Formación del rendimiento: factores del ambiente y del manejo determinantes.
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)
4. Formación del rendimiento: factores del ambiente y del manejo determinantes.
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)
4. Formación del rendimiento: factores del ambiente y del manejo determinantes.
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).
4. Formación del rendimiento: factores del ambiente y del manejo determinantes.
Prácticas de manejo que afectan la relación fuente – fosa y la partición de asimilados:
• Carga de frutos
• Densidad
• Poda
• Capado o despunte
• Des-hojado
4. Formación del rendimiento: factores del ambiente y del manejo determinantes.
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
4. Formación del rendimiento: factores del ambiente y del manejo determinantes.
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