Luz, riego y variaciones de temperatura sobre el desarrollo fenológico del cultivo
El desarrollo óptimo del cultivo de repollo se produce en condiciones ambientales determinadas con precisión y es un hecho que condiciones de crecimiento inadecuadas causan estrés y afectan el crecimiento y la productividad de las plantas.
Algunos estreses abióticos pueden minimizarse mediante el riego y la fertilización, pero otros, como las temperaturas variables del aire, son más difíciles de superar. El repollo es una planta bienal que forma cabezas en la primera temporada de crecimiento y órganos generativos en la segunda temporada de crecimiento. Los productores de repollo consideran que la primera temporada de crecimiento es más importante debido al proceso de formación del rendimiento que ocurre en la primera temporada. En la actualidad, la col se produce durante todo el año en formato temprano y de verano y se utiliza para el consumo en fresco o la fermentación. A pesar de su capacidad para adaptarse a diferentes condiciones climáticas y de suelo, el repollo prefiere regiones de cultivo frías y húmedas, así como estaciones más frías, mientras reacciona favorablemente a temperaturas óptimas en todas las etapas de crecimiento.
Las variaciones de temperatura son los desencadenantes fundamentales de los eventos fenológicos de las plantas.
Las condiciones climáticas locales afectan en gran medida la producción de repollo, principalmente el crecimiento de las plantas, la aparición y el desarrollo de enfermedades, insectos dañinos y malezas. La planificación de la producción debe tener en cuenta tanto las condiciones climáticas regionales en cuanto a temperaturas medias anuales y precipitaciones como las locales, como la aparición de heladas.
La producción o el cultivo de repollo a menudo está determinado por cómo se utilizará el repollo producido: fresco o procesado. Por esta razón, la producción de repollo se puede distinguir como producción temprana, de verano, tardía o de invierno. Cada producción estacional depende en gran medida de las condiciones climáticas durante la temporada de crecimiento.
Durante el transcurso de su vegetación, especies como B. oleracea están expuestas a temperaturas estivales que alcanzan los 40° C o incluso superan los 40° C, así como a temperaturas invernales bajo cero. Las temperaturas extremas que producen exposición al frío y al calor, afectan la actividad fotosintética de la col y la formación de rendimiento, principalmente debido al estrés oxidativo de la col como el culpable más común.
El grupo Capitata (coles) es más tolerante a las bajas temperaturas. Aunque se adapta a diferentes condiciones climáticas y de suelo, la col favorece las zonas de cultivo más frías y húmedas, así como las estaciones más frías, al tiempo que reacciona favorablemente a las temperaturas óptimas en todas las etapas de desarrollo. Según fuentes bibliográficas, la temperatura óptima para la fenofase de formación de la cabeza es de 16 a 20° C. Las temperaturas que pueden causar estrés por calor y afectar negativamente la formación y el rendimiento de la cabeza de repollo se mueven por encima de 25° C; por encima de 30° C; por encima de 19° C; por encima de los 24° C. Si el cultivo de col tecnológicamente maduro con cabezas formadas se somete a bajas temperaturas del aire (por debajo de -5° C) durante varios días, las cabezas de repollo se someten a un proceso de congelación y descongelación que provoca el deterioro, primero de las hojas exteriores y luego de las interiores.
Requerimientos de humedad y nutrientes de una planta con un sistema radicular poco profundo
Las coles tienen altos requerimientos de agua debido a sus características morfológicas. El repollo contiene más del 90% del agua, consume grandes cantidades y descarta de manera antieconómica el exceso de agua en el suelo durante el crecimiento y el desarrollo. que entre los diversos factores que influyen en el crecimiento de la col, el riego es uno de los principales componentes que se pueden ajustar y controlar. Es esencial desarrollar estrategias de planificación del riego en los climas locales para hacer un uso más eficiente de los recursos hídricos limitados.
El repollo se clasifica como moderadamente sensible al estrés hídrico, siendo la fase de formación de la cabeza más sensible que las fases de crecimiento anteriores. La capa de suelo de 30 a 50 cm de profundidad alberga el 90% de la masa radicular, caracterizada por una baja presión de la savia celular y una fuerza de succión débil. El área foliar de una planta de repollo puede variar entre 1.5-2.0 m2 y 2.4-4.0 m2, lo que afecta la alta transpiración y los requisitos de agua, mientras que el índice de superficie de la hoja de repollo es de aproximadamente 3.96. Las hojas grandes y los tejidos con células grandes no pueden adaptarse a un consumo económico de agua y el recubrimiento ceroso ofrece una protección deficiente contra la evaporación intensa. La falta de agua en un período dado del desarrollo de la planta reduce el rendimiento; Por lo tanto, el repollo requiere una alta humedad del suelo durante toda la temporada de crecimiento y, como resultado, la producción de repollo se centra en el riego.
Los requisitos de agua de repollo dependen del desarrollo de la planta y de las condiciones climáticas durante la producción tardía. Dado que el repollo se trasplanta, se debe mantener una alta humedad del suelo mediante riego desde el comienzo de la producción. Para lograr altos rendimientos, el repollo debe regarse regularmente después del trasplante.
El repollo forma una gran masa aérea, mientras que su sistema radicular es poco profundo, poco desarrollado y tiene una capacidad de succión débil. Los requerimientos hídricos están condicionados por la fase de crecimiento; Los más altos son durante el trasplante, el crecimiento intensivo de las hojas en roseta y la formación de cabezas. Con el fin de lograr mayores rendimientos, el uso excesivo de agua se ha convertido en una práctica estándar en la producción de repollo. Esta práctica no solo extrae nutrientes de la superficie del suelo a capas más profundas, lo que reduce la capacidad de las plantas para usar agua y nutrientes, sino que también puede causar la degradación del suelo.
El cultivo de repollo requiere una humedad del suelo del 75-80% incluso del 90% durante el crecimiento y la maduración de las cabezas de repollo, y una humedad relativa del 85-90%. El rendimiento óptimo de la col se logra proporcionando al menos 400 m3 /ha-1 de agua mediante riego por aspersión y surcos. La cantidad de agua utilizada para el riego por goteo debe ser de aproximadamente 125-150 m3 /ha-1 con un intervalo de seis días entre riegos individuales. También es importante tener en cuenta la cantidad de precipitación durante todo el período de vegetación y el clima de la zona donde se cultiva el repollo. Es importante no saltarse las etapas críticas del riego cuando las plántulas de repollo tienen 6-7 hojas y al comienzo de la formación de la cabeza.
Los productores de repollo a menudo usan grandes cantidades de nutrientes y agua para aumentar los rendimientos. El riego excesivo y la aplicación de fertilizantes nitrogenados pueden provocar problemas ambientales, incluidas las emisiones de gases de efecto invernadero. El riego por goteo es un método más eficiente de gestión del agua que otros métodos de riego. Tiene muchas ventajas, incluido el ahorro de agua, la fácil fertirrigación, menos escorrentía superficial y filtraciones profundas. Los diferentes métodos de riego tienen diferentes efectos en la distribución de la humedad del suelo y en las emisiones de N2O. El riego por goteo con emisores colocados a la profundidad adecuada puede mitigar las emisiones de N2O y aumentar el rendimiento de la col cultivada en un área protegida. El rendimiento y la eficiencia del uso del agua es significativamente mayor en el riego por goteo, con emisores a una profundidad de 15 cm, que a otras profundidades (5 cm y 10 cm). El riego a esta profundidad contribuye a reducir las emisiones de N2O.
Condiciones agroclimáticas y prácticas de cultivo adecuadas para una formación exitosa de cabezas
Un efecto negativo en la formación de cabezas de repollo proviene del riego excesivo cuando las temperaturas diarias son superiores a 25-30° C. Si la producción de repollo se lleva a cabo en períodos secos a temperaturas superiores a 30° C, los suelos deben regarse cada 8 a 12 días, con una norma de agua de 30 a 40 mm. Un riego cada diez días es suficiente. El riego frecuente, aplicado cada 4-6 días, a altas temperaturas por encima de 30° C, puede contribuir a la formación de cabezas de repollo sueltas; Una mayor cantidad de agua en combinación con altas temperaturas medias diarias contribuye a la formación de cabezas de repollo con hojas sueltas y rizadas, lo que reduce el valor de mercado.
La luz juega un papel clave en la vegetación vegetal, determinando la intensidad de la fotosíntesis y la fotomorfogénesis. Diferentes espectros de luz afectan los procesos fisiológicos de las plantas. Los dos enfoques principales para regular la exposición a la luz durante las etapas iniciales de crecimiento de los vegetales son la aplicación de materiales poliméricos para el revestimiento de las áreas protegidas, incluidos los materiales que transforman la luz o utilizan diferentes espectros de emisión de luz, y el uso de luz artificial.
El repollo es una planta de día largo con demandas moderadas, que se incrementan durante las etapas iniciales de crecimiento y desarrollo. El crecimiento de las plantas se incrementó durante una temporada de crecimiento con mayores niveles de radiación solar. Mientras que una reducción en la disponibilidad de radiación solar en un 66% redujo significativamente el rendimiento de repollo.
Debido a esto, la luz LED artificial se utiliza en el cultivo de plántulas para mejorar su calidad. Para aumentar la productividad de las plantas, el espectro de radiación se puede corregir aumentando la proporción de componentes rojos o azules, dependiendo de la especie de planta y las condiciones ambientales. La luz roja en el rango de longitud de onda de 650-700 nm participa en la fotosíntesis de manera más efectiva. La luz roja aumenta la concentración de antocianinas en el repollo. Por lo tanto, para mejorar el crecimiento de las plantas, se recomienda el uso de un componente predominantemente rojo del espectro. El espectro azul y púrpura (380-490 nm) participa en la fotosíntesis, estimula la producción de proteínas y afecta los procesos asociados con el desarrollo de las plantas.