Nitrogen form balance regulates rhizosphere pH, nutrient uptake, and yield in bell pepper (Capsicum annuum L.)

Fuente: Acta Agronómica
Abstract The effect of NH4+ induced rhizosphere acidification in bell pepper was evaluated under hydroponic greenhouse conditions by testing four NO3-/NH4+ ratios in the nutrient solution and assessing their effects on nutrient uptake and yield. The objective was to identify nitrogen management strategies that optimize crop yield and quality while minimizing problems associated with excessive rhizosphere acidification or alkalization. A modified 50% Steiner solution supplemented with NH4+ was used as the nutrient source. Four NO3-/NH4+ ratios (%) were tested: 100/0, 90/10, 80/20, and 70/30, corresponding to 7.5/0, 6.75/0.75, 6/1.5, and 5.25/2.25 meq·L-¹ of NO3- and NH4+, respectively, in a completely randomized design with ten replicates per treatment. The results indicated that the 90/10 NO3-/NH4+ ratio maintained a more stable pH in the rhizosphere, increased Ca, Mg, and K uptake, and was associated with greater biomass, fruit weight, and fruit diameter, while reducing blossom-end rot incidence. In contrast, increasing NH4+ ratio to 30% caused greater rhizosphere acidification, reduced cation uptake, and increased blossom-end rot, whereas the exclusive NO3- supply promoted alkalinization and reduced Ca availability. Overall, these findings provide a solid basis for a more efficient management of nitrogen forms in hydroponic systems to improve bell pepper productivity and fruit quality.Resumen Se evaluó el efecto de la acidificación de la rizosfera inducida por NH4+ en cultivos de pimiento, analizando cuatro relaciones de NO3-/NH4+ en la solución nutritiva y su influencia en la absorción de nutrientes y parámetros productivos bajo condiciones hidropónicas en invernadero. El objetivo fue identificar estrategias de manejo de la nutrición nitrogenada que permitan optimizar el rendimiento y la calidad del cultivo, minimizando los problemas derivados de la acidificación o alcalinización excesiva de la rizosfera. Como fuente de nutrición se utilizó la solución Steiner al 50%, modificada mediante la inclusión de NH4+. Se evaluaron cuatro relaciones de NO3-/NH4+ (%): 100/0, 90/10, 80/20 y 70/30, equivalentes a 7.5/0, 6.75/0.75, 6/1.5 y 5.25/2.25 meq·L-¹ de NO3- y NH4+, respectivamente, en un diseño completamente al azar con diez repeticiones por tratamiento. Los resultados indicaron que la relación 90/10 de NO3-/NH4+ mantuvo un pH más estable en la rizosfera, optimizó la absorción de Ca, Mg y K, y favoreció el desarrollo de una mayor biomasa, peso y diámetro de los frutos, además de reducir la incidencia de pudrición apical. En contraste, el aumento de la proporción de NH4+ al 30% provocó una mayor acidificación de la rizosfera, redujo la absorción de cationes y aumentó la pudrición apical, mientras que el uso exclusivo de NO3- generó alcalinización y disminuyó la disponibilidad de Ca. Estos hallazgos proporcionan bases sólidas para un manejo más eficiente de las formas nitrogenadas en sistemas hidropónicos, contribuyendo a mejorar la calidad y productividad del cultivo de pimiento.