Optimizando la combinación de agua y fertilizante en diferentes etapas de crecimiento del tomate en sustrato de arena amarilla: hacia un mayor rendimiento, calidad y eficiencia en el uso de recursos
Autores: Song, Yalong; Xu, Jiahui; Zhang, Shuo; Xing, Jianfei; Wang, Long; Wang, Xufeng; Hu, Can; Li, Wentao; Tan, Zhanming; Cheng, Yunxia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Optimizando la combinación de agua y fertilizante en diferentes etapas de crecimiento del tomate en sustrato de arena amarilla: hacia un mayor rendimiento, calidad y eficiencia en el uso de recursos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Tomate
Agua
Fertilizante
Riego
Rendimiento
Calidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
El tomate (L.) se cultiva ampliamente en sistemas basados en sustratos de arena amarilla en el noroeste de China, contribuyendo significativamente a la agricultura regional. Sin embargo, la gestión subóptima del agua y los fertilizantes obstaculiza la optimización equilibrada del rendimiento, la calidad del fruto y la eficiencia de los recursos. En este experimento de invernadero solar de dos años (2023-2024), empleamos un diseño ortogonal de cuatro factores y tres niveles [L9(3)] para examinar tres regímenes de riego: riego completo (FI 100% de la evapotranspiración del cultivo, [ET]), riego por déficit leve (DIM 75% ET) y riego por déficit severo (DIS 50% ET), en combinación con aplicaciones de fertilizantes escalonadas en las etapas de plántula, floración/establecimiento de frutos y pico de frutos. Se estableció un marco de toma de decisiones multiobjetivo, integrando un método de peso de entropía mejorado con un modelo TOPSIS basado en soluciones ideales virtuales, para abordar la complejidad de las interacciones entre agua y fertilizantes. Los resultados indicaron que la cantidad de riego (IA) fue el principal determinante del rendimiento y la eficiencia en el uso del agua (WUE), seguido de la aplicación de fertilizantes en la segunda etapa (FII). Para los índices de calidad del fruto (contenido de humedad, vitamina C (VC), licopeno (LC), azúcares solubles (SSs) y contenido de sólidos solubles (SSC)), IA siguió siendo el factor más influyente, seguido de FIII, FII y FI; IA también tuvo el mayor impacto en la dureza del fruto (Hd), proteína soluble (SP) y acidez titulable (TA). Un análisis de puntuación integrado reveló que el tratamiento T5 logró el mayor rendimiento, WUE y productividad parcial de factores (PFP), mientras que T7 destacó en calidad del fruto (VC, LC, SSC y SP). Además, TOPSIS confirmó a T5 como la estrategia óptima de agua y fertilizantes para lograr un alto rendimiento, mejorar la calidad y utilizar los recursos de manera eficiente. En general, estos hallazgos subrayan un enfoque robusto para optimizar el acoplamiento de agua y fertilizantes en el cultivo de tomates bajo condiciones de sustrato de arena amarilla, mejorando así la eficiencia en el uso de recursos, promoviendo la agricultura sostenible en invernaderos en regiones áridas y contribuyendo a las prioridades nacionales de ahorro de agua y aumento de rendimiento.
Descripción
El tomate (L.) se cultiva ampliamente en sistemas basados en sustratos de arena amarilla en el noroeste de China, contribuyendo significativamente a la agricultura regional. Sin embargo, la gestión subóptima del agua y los fertilizantes obstaculiza la optimización equilibrada del rendimiento, la calidad del fruto y la eficiencia de los recursos. En este experimento de invernadero solar de dos años (2023-2024), empleamos un diseño ortogonal de cuatro factores y tres niveles [L9(3)] para examinar tres regímenes de riego: riego completo (FI 100% de la evapotranspiración del cultivo, [ET]), riego por déficit leve (DIM 75% ET) y riego por déficit severo (DIS 50% ET), en combinación con aplicaciones de fertilizantes escalonadas en las etapas de plántula, floración/establecimiento de frutos y pico de frutos. Se estableció un marco de toma de decisiones multiobjetivo, integrando un método de peso de entropía mejorado con un modelo TOPSIS basado en soluciones ideales virtuales, para abordar la complejidad de las interacciones entre agua y fertilizantes. Los resultados indicaron que la cantidad de riego (IA) fue el principal determinante del rendimiento y la eficiencia en el uso del agua (WUE), seguido de la aplicación de fertilizantes en la segunda etapa (FII). Para los índices de calidad del fruto (contenido de humedad, vitamina C (VC), licopeno (LC), azúcares solubles (SSs) y contenido de sólidos solubles (SSC)), IA siguió siendo el factor más influyente, seguido de FIII, FII y FI; IA también tuvo el mayor impacto en la dureza del fruto (Hd), proteína soluble (SP) y acidez titulable (TA). Un análisis de puntuación integrado reveló que el tratamiento T5 logró el mayor rendimiento, WUE y productividad parcial de factores (PFP), mientras que T7 destacó en calidad del fruto (VC, LC, SSC y SP). Además, TOPSIS confirmó a T5 como la estrategia óptima de agua y fertilizantes para lograr un alto rendimiento, mejorar la calidad y utilizar los recursos de manera eficiente. En general, estos hallazgos subrayan un enfoque robusto para optimizar el acoplamiento de agua y fertilizantes en el cultivo de tomates bajo condiciones de sustrato de arena amarilla, mejorando así la eficiencia en el uso de recursos, promoviendo la agricultura sostenible en invernaderos en regiones áridas y contribuyendo a las prioridades nacionales de ahorro de agua y aumento de rendimiento.