Estimación de la concentración de clorofila, nitrógeno y biomasa en arúgula (Eruca sativa Mill.) mediante mediciones portátiles no destructivas

Autores/as

  • Rodrigo Mendoza-Tafolla Posgrado en Ciencias Agropecuarias y Desarrollo Rural, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Cuernavaca, Morelos, México. https://orcid.org/0000-0002-8079-1468
  • Porfirio Juarez-Lopez Posgrado en Ciencias Agropecuarias y Desarrollo Rural, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Cuernavaca, Morelos, México. https://orcid.org/0000-0002-4241-1110
  • Ronald Ontiveros-Capurata Cátedra CONACYT-Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Morelos, México. https://orcid.org/0000-0002-5094-0469
  • Irán Alia-Tejacal Posgrado en Ciencias Agropecuarias y Desarrollo Rural, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Cuernavaca, Morelos, México. https://orcid.org/0000-0002-2242-2293
  • Dagoberto Guillén-Sánchez Posgrado en Ciencias Agropecuarias y Desarrollo Rural, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Cuernavaca, Morelos, México.
  • Oscar Villegas-Torres Posgrado en Ciencias Agropecuarias y Desarrollo Rural, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Cuernavaca, Morelos, México. https://orcid.org/0000-0001-9885-3906
  • Ana Chávez-Bárcenas Facultad de Agrobiología “Presidente Juárez”, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Uruapan, Michoacán, México. https://orcid.org/0000-0003-1416-3743

DOI:

https://doi.org/10.51372/bioagro342.5

Palabras clave:

atLEAF, hortaliza de hoja, MC-100, nutrición vegetal, SPAD

Resumen

El nitrógeno es un nutrimento esencial para las plantas y el elemento más requerido en hortalizas de hoja. El objetivo de esta investigación fue estimar la concentración de clorofila, de nitrógeno y la biomasa fresca mediante medidores portátiles no destructivos en arúgula (Eruca sativa L.). La investigación se realizó en invernadero, donde los tratamientos fueron cinco niveles de N-NO3 (0, 4, 8, 12 y 16 mEq·L-1) con base en la solución nutritiva de Steiner. Las evaluaciones fueron semanales tanto para las variables de invernadero (biomasa fresca, lecturas SPAD, atLEAF y MC-100) como de laboratorio (concentraciones de clorofila y N). Los resultados mostraron que la relación entre lecturas SPAD, nitrógeno, clorofila y materia fresca fueron altas, positivas y significativas, con coeficientes de correlación de 0,93-0,97; para lecturas atLEAF, se observaron relaciones similares, con coeficientes de correlación de 0,96 – 0,99. Las relaciónes entre lecturas SPAD, atLEAF y MC-100 también fue alta, positiva y significativa, con coeficientes de correlación de 0,97 a 0,98. Esto indica que los medidores SPAD, atLEAF y MC-100 son métodos in-situ válidos para estimar el estado nutrimental de clorofila y nitrógeno en el cultivo de arúgula en condiciones de invernadero de manera no destructiva, rápida y precisa.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Citas

Abdelhamidg, M., T. Horiuchi y S. Oba. 2004. Evaluation of the SPAD value in faba bean (Vicia faba L.) leaves in relation to different fertilizer applications. Plant Production Science 6(3): 185-189.

Ali, M.M., A. Al-Ani, D. Eamus y D.K. Tan. 2007. Leaf nitrogen determination using handheld meters. Precision Agriculture. Journal of Plant Nutrition 40(7): 928-953.

Basyouni, R. y B. Dunn. 2014. Use of reflectance sensors to monitor plant nitrogen status in horticultural plants. Agricultural and Forest Meteorology 6: 581-584

Basyouni, R., B. Dunn y C. Goad. 2015. Use of non-destructive sensors to assess nitrogen status in potted poinsettia (Euphorbia pulcherrima L. (Willd. ex Klotzsch)) production. Scientia Horticulturae 192: 47-53.

Calderón M.L.A., R.A.M. Bernal y T. Pérez. 2011. Ensayo preliminar sobre la utilización de un medidor portátil de clorofila para estimar el nitrógeno foliar en orégano (Origanum vulgare L.). Revista Facultad de Ciencias Básicas 7(2): 150-166.

Castro, Y. y E. Blanco. 2018. Estimación del contenido de clorofila y nitrógeno en plantas de pimentón inoculadas con bacterias rizosféricas. Revista científica UNET Agropecuaria 30: 105-112.

Cho, Y.Y., S. Oh, M.M. Oh y J.E. Son. 2007. Estimation of individual leaf area, fresh weight, and dry weight of hydroponically grown cucumbers (Cucumis sativus L.) using leaf length, width, and SPAD value. Scientia Horticulturae 111(4): 330-334.

Coelho, F.S., P.C.R. Fontes, M. Puiatti, J.C.L. Neves y M. C. de C. Silva. 2010. Dose de nitrogênio associada à produtividade de batata e índices do estado de nitrogênio na folha. Revista Brasileira de Ciencia do Solo 34(4): 1175-1183.

Cruz-Crespo, E., A. Can-Chulim, J. Loera-Rosales, G. Aguilar-Benítez, J. Pineda-Pineda, y R. Bugarín-Montoya. 2017. Extracción de N-P-K en Coriandrum sativum 'Pakistan' en hidroponía. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas 8(2): 355-367.

Cunha, A.R. da, I. Katz, A. de P. Sousa y R.A. Martinez-Uribe. 2015. Indice SPAD en el crecimiento y desarrollo de plantas de lisianthus en función de diferentes dosis de nitrógeno en ambiente protegido. Idesia (Arica) 33(2): 97-105.

De Souza, R., M.T. Peña-Fleitas, R.B. Thompson, M. Gallardo, R. Grasso y F.M. Padilla. 2019. The use of chlorophyll meters to assess crop n status and derivation of sufficiency values for sweet pepper. Sensors 19(13): 2949-2955.

Dey, A.K., M. Sharma y M.R. Meshram. 2016. An analysis of leaf chlorophyll measurement method using chlorophyll meter and image processing technique. Procedia computer science 85: 286-292.

Dunn, B.L., H. Singh y C. Goad. 2018a. Relationship between chlorophyll meter readings and nitrogen in poinsettia leaves. Journal of Plant Nutrition 41(12): 1566-1575.

Dunn, B.L., H. Singh, M. Payton y S. Kincheloe. 2018b. Effects of nitrogen, phosphorus, and potassium on SPAD-502 and atLEAF sensor readings of Salvia. Journal of Plant Nutrition 41(13): 1674-1683.

Elsayed, S., G. Barmeier y U. Schmidhalter. 2018. Passive reflectance sensing and digital image analysis allows for assessing the biomass and nitrogen status of wheat in early and late tillering stages. Frontiers in Plant Science 9: 1978-1989

Fenech-Larios, L., E. Troyo-Diéguez, M. Trasviña-Castro, F. Ruiz-Espinoza, A. Beltrán-Morales, B. Murillo-Amador y S. Zamora-Salgado. 2009. Relación entre un método no destructivo y uno de extracción destructivo, para medir el contenido de clorofila en hojas de plántula de albahaca (Ocimum basilicum L). Universidad y Ciencia 25(1): 99-102.

Fontes, P.C.R. y C.P. Ronchi. 2002. Critical values of nitrogen indices in tomato plants grown in soil and nutrient solution determined by different statistical procedures. Pesquisa Agropecuaria Brasileira 37(10): 1421-1429.

Gianquinto, G., P. Sambo y F. Pimpini. 2003. The use of SPAD-502 chlorophyll meter for dynamically optimizing the nitrogen supply in potato crop: First results. Acta Horticulturae 607: 191-196.

Gitelson, A.A., Y. Gritz y M.N. Merzlyak. 2003. Relationships between leaf chlorophyll content and spectral reflectance and algorithms for non-destructive chlorophyll assessment in higher plant leaves. Journal of Plant Physiology 160(3): 271-282.

Hebbar, K.B., P. Subramanian, T.L. Sheena, K. Shwetha, P. Sugatha, M. Arivalagan y P.V. Varaprasad. 2016. Chlorophyll and nitrogen determination in coconut using a non-destructive method. Journal of Plant Nutrition 39(11): 1610-1619.

Hawkesford, M., W. Horst, T. Kichey, H. Lambers, J. Schjoerring, I.S. Moller y P. White. 2012. Functions of macronutrients. In: P. Marschner (ed.). Marschners’s Mineral Nutrition of higher plants. 3rd ed. USA. Academic press. pp. 135-189

Kalaji, H.M., P. Dąbrowski, M.D. Cetner, I.A. Samborska, I. Łukasik, M. Brestic y B.M. Panchal. 2017. A comparison between different chlorophyll content meters under nutrient deficiency conditions. Journal of Plant Nutrition 40(7): 1024-1034.

Kumar-Sharma, M. 2013. An Introduction to Plant Nutition. In: Kumar P. y M. Kumar-Sharma (eds.). Nutrient deficiencies of field crops: guide to diagnosis and management. CABI International. Tarxien, Malta. 1-7 p.

León, A.P., S.Z. Viña, D. Frezza, A. Chaves y A. Chiesa. 2007. Estimation of chlorophyll contents by correlations between SPAD‐502 meter and chroma meter in butterhead lettuce. Communications in Soil Science and Plant Analysis 38(19-20): 2877-2885.

Loh, F.C., J.C. Grabosky y N.L. Bassuk. 2002. Using the SPAD 502 meter to assess chlorophyll and nitrogen content of benjamin fig and cottonwood leaves. HortTechnology 2: 682-686.

Martín, I., N. Alonso, M. López, M. Prieto, C. Cadahía y E. Eymar. 2007. Estimation of leaf, root, and sap nitrogen status using the SPAD‐502 chlorophyll meter for ornamental shrubs. Communications in Soil Science and Plant Analysis 38(13-14): 1785-1803.

Mendoza-Tafolla, R.O., P. Juarez-Lopez, R.E. Ontiveros-Capurata, M. Sandoval-Villa, I. Alia-Tejacal y G. Alejo-Santiago. 2019. Estimating nitrogen and chlorophyll status of romaine lettuce using SPAD and atLEAF readings. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca 47(3): 751-760.

Padilla, F., R. De Souza, M. Peña-Fleitas, M. Gallardo, C. Giménez y R. Thompson. 2018. Different responses of various chlorophyll meters to increasing nitrogen supply in sweet pepper. Frontiers in Plant Science 9: 63-72.

Reis, A., E. Furlani Junior, S. Buzetti y M. Andreotti. 2006. Diagnóstico da exigência do cafeeiro em nitrogênio pela utilização do medidor portátil de clorofila. Bragantia 65(1): 163-171.

Steiner, A. 1984. The universal nutrient solution. Proceedings of the 6th International Congress on Soilless Culture International Soc. For Soilless Culture. ISOSC. (pp. 633-649). Wageningen, The Netherlands.

Taiz, L., E. Zeiger, I. M. Moller y A. Murphy. 2014. Plant Physiology & Development. 6th Oxford University Press. United Kingdom.

Uddling, J., J. Gelang-Alfredsson, K. Piikki y H. Pleijel. 2007. Evaluating the relationship between leaf chlorophyll concentration and SPAD-502 chlorophyll meter readings. Photosynthesis Research 91(1): 37-46.

Westerveld, S.M., A.W. McKeown, M.R. McDonald y C.D. Scott-Dupree. 2003. Chlorophyll and nitrate meters as nitrogen monitoring tools for selected vegetables in southern Ontario. Acta Horticulturae 627: 259-266.

Wettstein, D. 1957. Chlorophyll-letale und der submikroskopische Formwechsel der Plastiden Experimental Cell Research. 12(3): 427-506.

Yadav, S., I.Y. Prakash y G. Dutta S. 2010. Estimation of the chlorophyll content of micropropagated potato plants using RGB based image analysis. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC) 2: 183-188.

Yamamoto, A., T. Nakamura, J. Adu-Gyamfi y M. Saigusa. 2002. Relationship between chlorophyll content in leaves of sorghum and pigeonpea determined by extraction method and by chlorophyll meter (SPAD-502). Journal of Plant Nutrition 25(10): 2295-2301.

Zebarth, B.J., M. Younie, J. Paul y S. Bittman. 2002. Evaluation of leaf chlorophyll index for making fertilizer nitrogen recommendations for silage corn in a high fertility environment. Communications in Soil Science and Plant Analysis 33(5-6): 665-684.

Zhu, J., N. Tremblay y Y. Liang. 2012. Comparing SPAD and atLEAF values for chlorophyll assessment in crop species. Canadian Journal of Soil Science 92(4): 645-648.

Publicado

2022-05-01

Cómo citar

Mendoza-Tafolla, R., Juarez-Lopez, P., Ontiveros-Capurata, R., Alia-Tejacal, I., Guillén-Sánchez, D., Villegas-Torres, O., & Chávez-Bárcenas, A. (2022). Estimación de la concentración de clorofila, nitrógeno y biomasa en arúgula (Eruca sativa Mill.) mediante mediciones portátiles no destructivas. Bioagro, 34(2), 151-162. https://doi.org/10.51372/bioagro342.5

Número

Sección

Artículos