Assessing growth and antioxidant properties of greenhouse-grown lettuces (Lactuca sativa L.) under different irrigation and carbon fertilization management

Abstract

Previous studies have demonstrated that moderate water restrictions and enhanced CO2 concentration can maintain or improve yield and accumulation of secondary compounds in lettuce under greenhouse conditions. Therefore, the aim of this study was to evaluate the combination of reduced soil moisture and carbon fertilization in shoot fresh weight (FW) and antioxidant capacity of two Batavia lettuce cultivars (Batabia Rubia Munguia; BRM and Maravilla de Verano; MV). Moderate water restriction treatment was equivalent to 2/3 of the field capacity and elevated CO2 concentration (ECO2) was fixed at ~700 μmol mol-1. While CO2 enrichment exerted a positive effect on shoot FW of MV, especially in combination with water restrictions, the yield of the cultivar BRM was not affected by CO2 concentration, nor by irrigation regime. However, antioxidant capacity of BRM plants was increased under ECO2 conditions. These results demonstrate that carbon fertilization and/or moderate water limitations can be strategically used to enhance nutritional value and growth of greenhouse lettuce.

Estudios previos han demostrado que la moderada reducción del riego y el aumento de la concentración de CO2 pueden mantener o incrementar la producción vegetal e inducir la acumulación de compuestos secundarios en lechuga bajo condiciones de invernadero. Por ello, el objetivo del presente estudio fue evaluar la combinación de la reducción del contenido de humedad del suelo y la fertilización carbónica sobre la materia fresca (MF) de la parte aérea y capacidad antioxidante de dos cultivares de lechuga Batavia (Batavia Rubia Munguia; BRM y Maravilla de Verano; MV). El tratamiento de déficit hídrico moderado fue equivalente a 2/3 de la capacidad de campo y la elevada concentración de CO2 (ECO2) se fijó en ~700 μmol mol-1. Mientras que el enriquecimiento de CO2 ejerció un efecto positivo sobre la MF de la parte área de MV, especialmente en combinación con la restricción del riego, la producción del cultivar BRM no se vio afectado ni por la concentración de CO2 ni por el régimen de riego aplicado. Sin embargo, la capacidad antioxidante de las plantas BRM se incrementó bajo condiciones de ECO2. Los resultados demuestran que la fertilización carbónica y/o una moderada limitación hídrica pueden estratégicamente ser utilizados para mejorar el valor nutricional y rendimiento de la lechuga bajo invernadero.