Nitrogen and chlorophyll concentration in leaves of hydroponic sweet pepper in greenhouse under different irrigation and nutrition management strategies | Concentración de nitrógeno y clorofila en hojas de chile dulce hidropónico en invernadero bajo diferentes estrategias de manejo del riego y la nutrición

Inglés. Introduction. Nitrogen (N) is an essential element for the photosynthesis process, and therefore, a determining factor in yield. The use of optical sensors to determine transmittance indices (SPAD, CCI), reflectance (NDVI) and fluorescence ( Fv.Fm-1) related to the state of foliar N, allows adequate management based on non-destructive “in situ” monitoring. Objective. To evaluate the effect of different fertigation management strategies on nitrogen and chlorophyll concentration in the leaf; and the relationship between i- N and Cl concentration in leaf, ii- N and Cl concentration in leaf with yield and iii- N and Cl concentration in leaf with SPAD, CCI, NDVI and Fv.Fm-1 indices. Materials and methods. Six treatments were evaluated in an unrestricted randomized design with a 2 x 3 factorial arrangement, which combined 2 irrigation strategies (E1: low volume and more frequent and E2: high volume and less frequent) and 3 levels of nutrition: low (NB), medium (NM) and high (NA). The direct measurements of N and Cl in the leaf were determined with the Kjeldahl method and by ethanol extraction, respectively. Results. Nutrition level affected N content, where the NM and NA treatments were similar, although higher than NB. The regression model showed little ability to estimate N and yield from the Cl content in the leaf. Estimation of Cl in the leaf from the CCI (R2: 0.71) and SPAD (R2: 0.75) indices were only promising in NB. To estimate foliar N, the regression with Fv.Fm-1 showed R2values of 0.89 in NB and 0.69 in NM; while for NDVI the R2 values were 0.61 in NB and 0.47 in NM. Conclusion. SPAD, CCI, NDVI and Fv.Fm-1 indices showed potential to estimate chlorophyll and N concentration in the leaf with low and medium nutrient inputs, and with limitations in treatments with high nutrient inputs.

Español; castellano. Introducción. El nitrógeno (N) es un elemento esencial para el proceso de fotosíntesis, y por tanto, determinante en el rendimiento. El uso de sensores ópticos para determinar índices de transmitancia (SPAD, CCI), reflectancia (NDVI) y fluorescencia (Fv.Fm-1) relacionados con el estado del N foliar, permite un adecuado manejo a partir del monitoreo “in situ” no destructivo. Objetivo. Evaluar el efecto de diferentes estrategias de manejo del fertiriego sobre las concentraciones de nitrógeno y clorofila en hoja; y la relación entre i- concentración de N y de Clorofila (Cl) en hoja, ii- concentración de N y de Cl en hoja con el rendimiento y iii- concentración de N y de Cl en hoja con índices SPAD, CCI, NDVI y Fv.Fm-1. Materiales y métodos. Se evaluaron 6 tratamientos en un diseño irrestricto al azar con arreglo factorial 2 x 3, que combinaron 2 estrategias de riego (E1: bajo volumen y de mayor frecuencia y E2: alto volumen y menor frecuencia) y 3 niveles de nutrición: bajo (NB), medio (NM) y alto (NA). Las medidas directas de N y Cl en hoja se determinaron con el método Kjeldahl y por extracción con etanol, respectivamente. Resultados. El nivel de nutrición afectó el contenido de N, donde los tratamientos NM y NA fueron similares, aunque superiores a NB. El modelo de regresión mostró poca capacidad para estimar N y rendimiento a partir del contenido de Cl en hoja. La estimación de Cl en hoja a partir de los índices CCI (R2: 0,71) y SPAD (R2: 0,75) resultaron prometedores solamente en NB. Para estimar N foliar, la regresión con Fv.Fm-1 mostró valores de R2 de 0,89 en NB y 0,69 en NM; mientras que para NDVI los valores R2 fueron 0,61 en NB y 0,47 en NM. Conclusión. Los índices SPAD, CCI, NDVI y Fv.Fm-1 presentaron potencial para estimar la concentración de clorofila y de N en hoja con aportes bajo y medio de nutrientes, y con limitaciones en los tratamientos con altos aportes de nutrición.