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Introducción
Los árboles frutales incluidos en el género Citrus se constituyen en cultivos de suma importancia en el mundo (Kubar et al., 2018). A nivel nacional la citricultura representa un segmento económico de gran relevancia, ya que genera una derrama económica superior a los 375 millones de dólares al año (González et al., 2020). La superficie cultivada con cítricos en el país se incrementó un 7.5%, pasando de 530 364 a 569 914 ha de 2010 al 2017. La superficie cosechada también registró un aumento significativo, ya que pasó de 514 740 a 530 381 ha en esos mismos años (Solleiro y Mejía, 2019), lo cual representa un incremento de 3% y ubica a México en el quinto lugar en la producción de cítricos a nivel mundial.
En el estado de Nuevo León, el cultivo de los cítricos se desarrolla en 25 820 ha con una producción de 339 138 t y un valor de 1 398.1 millones de pesos (SEDAGRO, 2021). El periodo de máxima producción (60%), es de octubre a febrero, mientras que 40% está disponible de mayo a agosto (Franco et al., 2015). Se estima que 75% de la producción es para el mercado en fresco y 25% para la agroindustria (Rocha-Peña, 2009). La citricultura estatal, incluye huertas establecidas con diversas variedades de naranja (83.6%), mandarina y sus híbridos (11.3%) y toronja (5.1%).
De acuerdo con el índice de madurez mínimo requerido, los cultivares de naranja en Nuevo León se clasifican en tres categorías: a) naranjas de maduración temprana con un periodo de cosecha de septiembre a enero, tales como Marrs, Washington Navel y Fisher Navel; b) naranjas de maduración intermedia con un periodo de cosecha de octubre a enero, como Cadenera y Moro; y c) naranjas de maduración tardía con un período de cosecha desde febrero hasta abril, aunque la fruta puede permanecer en el árbol hasta junio si hay disponibilidad de agua, como es el caso de los cultivares Valencia y Olinda (Padrón-Chávez y Rocha-Peña, 2009).
En Nuevo León como en el resto del país, existe una alta demanda de naranja durante el periodo de julio a octubre, cuando la producción es escasa y adquiere un precio elevado, aun cuando el fruto se mantiene menos tiempo en el árbol y presenta menor tolerancia al manejo durante su transporte (Medina et al., 2007). Debido a que en el trópico húmedo los naranjos tienden a producir más temprano que en regiones subtropicales (Passos, 1979), es conveniente identificar cultivares capaces de producir fruta en épocas de escasez en clima subtropical semiseco.
Se tienen pocos reportes a nivel local sobre las características de calidad de fruta de naranjas de maduración temprana e intermedia (Ray y Walheim, 1980; Saunt, 1990; Tucker et al., 1995), de manera que no existe información sobre la respuesta de dichos cultivares con respecto a la calidad de la fruta bajo condiciones subtropicales (Durón et al., 1990; Gallash, 1996a y 1996b).
En el Banco de Germoplasma de Cítricos del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), ubicado en el Campo Experimental General Terán, existe una colección in situ de materiales nacionales e internacionales de diferentes especies y ciclos de producción para su caracterización y posterior utilización en programas de mejoramiento genético.
Con base en lo anterior, el objetivo de la presente investigación fue evaluar y caracterizar a un grupo de cultivares de naranja de maduración temprana a partir de parámetros que inciden en la calidad del fruto, tales como el peso fresco, diámetro polar y ecuatorial, grosor de cáscara, número de semillas, sólidos solubles totales, contenido de jugo y su dureza para el manejo postcosecha.
Materiales y métodos
Características del sitio experimental
La investigación se realizó en el Campo Experimental General Terán (25° 02’ latitud norte, 99° 48’ longitud oeste y 320 msnm), en el municipio General Terán, Nuevo León, México. Este municipio se caracteriza por presentar un clima subtropical semiseco (Medina et al., 1998) con temperatura promedio anual de 23.9 °C, mínima de 0.8 °C y máxima de 41 °C. Las temperaturas más bajas ocurren de noviembre a marzo y las máximas en julio y agosto. La precipitación promedio es de 610 mm anuales.
Cultivares y portainjerto
Se utilizaron siete cultivares de naranja temprana injertados sobre naranjo agrio (Citrus aurantium L.). Los cultivares evaluados pertenecen a la colección ex situ del Banco de Germoplasma de Cítricos del INIFAP establecido en el Campo Experimental General Terán. El origen del germoplasma evaluado representa diversos ambientes y estatus genético que incluye materiales procedentes del estado de Nuevo León, así como de Florida, Texas y California, EUA.
Plantación y manejo
Los árboles fueron plantados por duplicado a nivel de campo en 1972, a una distancia de 8 m entre hileras y 4 m entre árboles. El manejo del banco de germoplasma se realiza de manera similar a un lote comercial; fertilización química (200 kg ha-1 de N y 70 kg ha-1 P), control de malezas (mecánico, manual y químico), riego (por inundación), así como el control integral de plagas y enfermedades.
Características de calidad
Durante dos años consecutivos (2020 y 2021), a la madurez fisiológica (octubre para las variedades Marrs y Temprana y noviembre para las variedades Hamlin, Parson Brown, Pineapple, Queen y San Miguel), se tomaron muestras de 20 frutos por árbol a partir del tercio medio de la copa de cada cultivar, se colocaron en bolsas de papel debidamente identificadas y se trasladaron inmediatamente para su cuantificación en el Laboratorio del Programa de Frutales del Campo Experimental General Terán.
La calidad del fruto se evaluó mediante la determinación de las siguientes variables: peso del fruto, diámetro polar y diámetro ecuatorial, grosor de cáscara, número de semillas, sólidos solubles totales, contenido de jugo y dureza del fruto, que corresponden a los descriptores establecidos por la Unión para la Protección de Obtenciones Vegetales para esta especie (UPOV, 2019).
El contenido de sólidos solubles totales se cuantificó en Brix con un refractómetro digital de bolsillo de la marca Atago® modelo Pal-1 con compensación automática de temperatura. El contenido de jugo se obtuvo al exprimir manualmente cada uno de los frutos colectados, depositándolo en una probeta graduada de 250 ml y se registró en mililitros. La dureza o firmeza del fruto se determinó con un penetrómetro Ametek modelo LKG-14 Hunter Spring®, expresándose en kg cm-2.
Diseño experimental
Los datos se procesaron con el programa estadístico SAS (Statistical Analysis Systems) versión 9.3 (SAS, 1999), en un diseño experimental completamente al azar, Para la comparación de medias se utilizó la prueba de Tukey (p= 0.01).
Resultados y discusión
En 2020 la variedad Marrs destacó en todas las variables evaluadas (peso de fruto, diámetro polar y ecuatorial, grosor de cascara, número de semillas, sólidos solubles totales, cantidad de jugo y dureza de fruto) y fue estadísticamente diferente al resto de cultivares excepto para el atributo de la dureza del fruto. En este mismo año, la variedad Temprana fue la que presentó los valores más bajos en todos los atributos de calidad del fruto, con excepción de la dureza del fruto donde no se registró diferencia estadística entre cultivares. En 2021, la variedad Marrs nuevamente fue la sobresaliente y los cultivares Temprana y Queen presentaron los valores más bajos en todos los atributos de calidad del fruto, los detalles se indican a continuación.
Características de calidad
Peso fruto (PF)
Los valores fluctuaron desde 146.3 g para el cultivar Temprana hasta 251.4 g para el cultivar Marrs en 2020 y de 146.6 g en el cultivar Queen a 238.8 g con el cultivar Marrs en 2021 (Cuadro 1). Con base en el peso del fruto, los cultivares se ubicaron en tres grupos durante los dos años de estudio: un primer grupo con valores altos representado por Marrs (2020 y 2021), otro grupo con valores intermedios, en donde se ubicaron los cultivares San Miguel, Queen, Hamlin y Parson Brown (2020) y Pineapple, San Miguel y Parson Brown (2021) y un tercer grupo con valores bajos, compuesto por los cultivares Pineapple y Temprana (2020) y Queen en 2021.
Cuadro 1 Características de calidad del fruto de siete cultivares de naranja temprana evaluados ex situ en el Banco de Germoplasma de Cítricos del Campo Experimental General Terán, en dos años de estudio. General Terán, Nuevo León.
| Cultivar | PF (g) | DP (mm) | DE (mm) | GC (mm) | NS | °Brix | CJ (ml) | DF |
| 2020 | ||||||||
| Queen | 217.4±40.2ab | 71.1±3a | 75.1±4.8ab | 3.8±0.5ab | 17.9±3.8a | 12.7±0.5abc | 93.8±19.7ab | 4.4±1.2a |
| Hamlin | 213.5±39.9ab | 71.6±6.5a | 76.0±4.8ab | 4.4±0.9a | 7±2.3cd | 11.9±0.8c | 64.5±17cd | 3.5±0.5a |
| Parson Brown | 205.9±46.8ab | 71.5±6.3a | 73.1±5.6ab | 4±0.8a | 13.5±3.8ab | 11.9±0.6c | 89.4±24.3ab | 4.5±1a |
| San Miguel | 225±28.8ab | 69.5±5.2ab | 77.2±4.2ab | 4.1±0.6a | 14.6±5.1ab | 12.6±0.7bc | 110.6±12.5a | 4.2±0.7a |
| Temprana | 146.3±26.1c | 62.6±4.2b | 65.7±4.1c | 3±0.3b | 3.2±2.2d | 13.1±0.8ab | 49.7±12.1d | 4±0.7a |
| Marrs | 251.4±34.9a | 75.3±5.2a | 79.4±3.8a | 4.5±0.6a | 9.9±5.5bc | 13.7±0.7a | 100.7±14ab | 4.4±0.8a |
| Pineapple | 196.3±40.6bc | 69.7±4.6a | 72.9±4.8b | 4.3±0.8a | 16.5±2.7a | 13.6±0.9ab | 77.6±18.2bc | 4.2±0.8a |
| Promedio | 210.54 | 70.19 | 74.20 | 4.01 | 11.74 | 12.79 | 83.76 | 4.17 |
| 2021 | ||||||||
| Queen | 146.6±9.9c | 63.8±2d | 65.7±1.5cd | 3.9±0.5ab | 15.1±5a | 14.3±0.9a | 64.5±9.4ab | 3.4±0.5b |
| Hamlin | 188.7±35.6bc | 71.4±4.4abc | 71.6±5bc | 4.3±0.4a | 3.8±1.5c | 12.8±0.7bc | 46.1±16b | 3.9±0.3ab |
| Parson Brown | 214.3±44.8ab | 75.3±7.2ab | 73.3±4.9ab | 3.6±0.4bc | 13.2±3.1ab | 12.9±0.6bc | 83.2±19.4ab | 4.1±0.6a |
| San Miguel | 209.9±34.8ab | 70.6±3.6bc | 75.7±4.4ab | 3.2±0.4cd | 13.1±3.3ab | 12±0.5c | 92±16ab | 3.6±0.2ab |
| Temprana | 151.8±34.3c | 65.9±5.4cd | 65.4±4.8d | 2.9±0.3d | 2.6±1.3c | 12.9±0.9bc | 42.2±10.2b | 3.7±0.6ab |
| Marrs | 238.8±39.8a | 77.3±4.1a | 77.8±5.2a | 3.9±0.6ab | 9.8±3.2b | 13.1±0.6b | 115.7±103a | 3.3±0.2b |
| Pineapple | 209.9±42.6ab | 74.9±4.4ab | 73.9±3.7ab | 3.6±0.4bcd | 16.7±4.2a | 12.5±0.5bc | 77.3±13.7ab | 3.6±0.2ab |
| Promedio | 193.66 | 71.33 | 71.91 | 3.62 | 10.61 | 12.93 | 74.43 | 3.66 |
PF= peso de fruto; DP= diámetro polar; D= diámetro ecuatorial; GC= grosor de cáscara; NS= número de semillas; °Brix; CJ= cantidad de jugo; DF= dureza del fruto. Los valores con la misma letra en las columnas son estadísticamente iguales de acuerdo con Tukey al 0.01 nivel de significancia.
Estos resultados coinciden con los consignados por Medina et al. (2007), quienes reportaron a la naranja Marrs con el mayor tamaño de fruto (289 g) en comparación con los cultivares Queen (217.8 g), Pineapple (198.4 g) y San Miguel (196 g) en condiciones de clima subtropical seco.
Diámetro polar (DP)
Los valores variaron de 62.6 mm en el cultivar Temprana a 75.3 mm con el cultivar Marrs (2020) y desde 65.7 mm para Temprana hasta 77.8 mm en Marrs (2021). Los cultivares conformaron tres grupos en 2020 y seis grupos en 2021. En el primer año el grupo con los mayores valores correspondió a los cultivares Marrs, Hamlin, Parson Brown, Queen y Pineapple, el grupo con valores intermedios estuvo conformado por el cultivar San Miguel y el tercer grupo con los menores valores, por el cultivar Temprana. En el segundo año el cultivar Marrs se mantuvo con el valor más alto del diámetro polar, el segundo grupo estuvo constituido por los cultivares Parson Brown y Pineapple, en el tercer grupo se ubicó el cultivar Hamlin, en el cuarto grupo el cultivar San Miguel, en el quinto grupo el cultivar Temprana y en el sexto grupo el cultivar Queen (Cuadro 1). Estas son características propias de las variedades en estudio independientemente del portainjerto utilizado y de la edad de los árboles.
Diámetro ecuatorial (DE)
Se registró una respuesta similar en el diámetro ecuatorial de los cultivares durante los dos años de estudio, en donde los valores oscilaron desde 65.7 mm en el cultivar Temprana hasta 79.4 mm para el cultivar Marrs (2020) y de 65.4 mm con el cultivar Temprana a 77.8 mm en el cultivar Marrs (2021). De acuerdo con los datos obtenidos, los cultivares se ubicaron en cuatro grupos en el 2020 y en cinco en 2021. En el primer grupo los mayores valores fueron para el cultivar Marrs (2020 y 2021), el segundo grupo se conformó con los cultivares San Miguel, Hamlin, Queen y Parson Brown (2020) y San Miguel, Pineapple y Parson Brown (2021), el tercer grupo con los cultivares Pineapple (2020) y Hamlin (2021), en el cuarto grupo con los cultivares Temprana (2020) y Queen (2021) y en el quinto grupo de 2021 quedo conformado por el cultivar Temprana (Cuadro1).
Grosor de cáscara (GC)
Los valores fluctuaron de 3 mm en el cultivar Temprana a 4.5 mm con el cultivar Marrs (2020) y desde 2.9 mm para el cultivar Temprana hasta 4.3 mm en el cultivar Hamlin (2021). En 2020 los cultivares se ubicaron en tres grupos, el primer grupo se conformó con los que presentaron los valores más altos para esta variable (Marrs, Hamlin, Pineapple, San Miguel y Parson Brown), el segundo grupo conformado por el cultivar Queen que registró un valor intermedio, el tercer grupo incluyó al cultivar Temprana que tuvo el valor más bajo para el grosor de cáscara. En el segundo año, el primer grupo quedó representado por el cultivar Hamlin con el mayor valor; el segundo por los cultivares Marrs y Queen, el tercero por el cultivar Parson Brown, el cuarto por el cultivar Pineapple, el quinto por el cultivar San Miguel y el sexto por el cultivar Temprana que presentó el menor valor (Cuadro 1).
El grosor de la cáscara es una de las características de calidad del fruto más importante en las variedades de naranja temprana, los frutos preferidos por los productores son de cáscara delgada y fácil de pelar. Aunque no existe un valor específico reportado como ideal para el grosor de la cáscara, Ariza et al. (2010) afirman que valores de 5 mm en naranja tardía Valencia son considerados como normales.
Al respecto, Padrón-Chávez y Rocha-Peña (2009) señalan que la variedad Marrs fructifica principalmente en racimos, en las partes más externas del árbol, la corteza del fruto es lisa, poco gruesa y los frutos son fácil de pelar. Por su parte, Futch y Tucker (2020) reportan que el menor grosor de la cáscara se debe principalmente a la deficiencia de fósforo. Lo anterior, implica que posiblemente el naranjo agrio como portainjerto es ineficiente para absorber fósforo (Pérez-Zamora, 2004), pero en este caso, es una característica favorable para la calidad del fruto.
Número de semillas (NS)
Los valores fueron desde 3.2 semillas para el cultivar Temprana hasta 17.9 semillas en el cultivar Queen (2020) y de 2.6 semillas en el cultivar Temprana a 16.7 semillas con el cultivar Pineapple (2021). Los cultivares mostraron una tendencia similar en los dos años de estudio, y se distribuyeron en cinco grupos en 2020 y en cuatro en 2021 (Cuadro1). El primer grupo con los valores más elevados lo integraron los cultivares Queen y Pineapple, esta información se registró durante los dos años de estudio; el segundo se conformó por los cultivares San Miguel y Parson Brown, el tercero por el cultivar Marrs, el cuarto incluyó al cultivar Hamlin y el quinto al cultivar Temprana en 2020. En el segundo año, los cultivares Hamlin y Temprana conformaron un solo grupo. Los frutos de los cultivares Queen, Pineapple, San Miguel y Parson Brown tuvieron el mayor número de semillas con respecto al cultivar Temprana, el cual presentó el valor mínimo obtenido, los cultivares Marrs y Hamlin, presentaron valores intermedios.
De acuerdo con Agustí et al. (2003) y Ladaniya (2008), los frutos sin semillas son los más aceptados por los consumidores, mientras que los frutos con gran cantidad de semilla son comercialmente inviables. Al respecto, Padrón-Chávez y Rocha-Peña (2009), señalan que los frutos de la variedad Marrs se caracterizan por tener pocas o ninguna semilla en la región citrícola del estado de Nuevo León. Este es un factor importante para que el cultivar Marrs pueda ser aceptado por el consumidor, ya que las variedades con pocas semillas o sin semillas son preferidas por encima de aquellas que tienen abundantes semillas en el fruto (Davies y Albrigo, 1994; Agustí et al., 2003; Ladaniya, 2008).
No obstante, lo anterior, en México la presencia de semillas en el fruto no es factor determinante en las preferencias del consumidor. Para el caso de la fruta cuyo destino final son las plantas procesadoras, los requisitos de calidad externa son de importancia secundaria y prácticamente a este destino va la producción de menor calidad consistente en fruto manchado o golpeado durante la cosecha (Ramírez-Díaz y Rocha-Peña, 2009).
Sólidos solubles totales (SST)
En este caso los valores fueron de 11.9 °Brix en los cultivares Hamlin y Parson Brown a 13.7 °Brix con el cultivar Marrs (2020) y desde 12 °Brix para el cultivar San Miguel hasta 14.3 °Brix del cultivar Queen (2021). Los cultivares mostraron una tendencia variable en los dos años de estudio, lo cual ocasionó la conformación de cinco grupos en 2020 y cuatro grupos en 2021. En el primer grupo los valores más altos se registraron en los cultivares Marrs (2020) y Queen (2021), en el segundo se ubicaron los cultivares Pineapple y Temprana (2020) y Marrs (2021), en el tercero se ubicó el cultivar Queen (2020), Parson Brown, Hamlin, Temprana y Pineapple (2021), en el cuarto el cultivar San Miguel (2020 y 2021) y en el quinto grupo conformado en 2020, los cultivares Hamlin y Parson Brown (Cuadro 1).
Aun cuando los valores correspondientes a los dos últimos cultivares se podrían considerar relativamente bajos, dichos valores cumplen con lo mínimo requerido por la Norma Mexicana (NMX-F-118-1984). Los niveles relativos de sólidos solubles totales están relacionados con el sabor y la palatabilidad de los jugos de frutas cítricas, por lo que se consideran como un indicador de madurez y calidad del sabor (Al-Mouei y Choumane, 2014).
El índice de madurez mínimo requerido para la variedad Marrs se alcanza a principios de septiembre en la región citrícola de Nuevo León, pero debido a su baja acidez; en estas fechas su calidad no es muy buena, es dulce pero algo insípida; sin embargo, el sabor mejora considerablemente si se deja avanzar más su maduración para cosechar el fruto durante el mes de noviembre (Padrón-Chávez y Rocha-Peña, 2009).
Cantidad de jugo (CJ)
Los valores fluctuaron desde 49.7 ml en el cultivar Temprana hasta 110.6 ml para el cultivar San Miguel (2020) y de 42.2 ml en el cultivar Temprana a 115.7 ml con el cultivar Marrs (2021). La cantidad de jugo registrada en las diferentes variedades fue variable en los dos años de estudio y derivó en la conformación de cinco grupos en 2020 y tres en 2021. El primer año de estudio, el grupo con el valor alto quedo conformado por el cultivar San Miguel, el segundo grupo por los cultivares Marrs, Parson Brown y Queen, el tercer grupo por el cultivar Pineapple, el cuarto grupo por el cultivar Hamlin y en el quinto grupo por el cultivar Temprana (Cuadro 1).
El segundo año, el primer grupo quedo conformado por la variedad Marrs, el segundo grupo por los cultivares San Miguel, Parson Brown, Pineapple y Queen y el tercer grupo por los cultivares Hamlin y Temprana (Cuadro 1). A pesar de la gran importancia que representa la cantidad de jugo en la calidad del fruto, a la fecha no hay información regional o local disponible al respecto, lo único cierto es que existen plantas procesadoras de jugo que dedican toda su producción para la exportación, principalmente a Estados Unidos de América y en menor proporción a Canadá, Japón y la Unión Europea (Gaitán, 2002).
Dureza del fruto (DF)
Los valores oscilaron desde 3.5 kg cm-2 para el cultivar Hamlin hasta 4.5 kg cm-2 en el cultivar Parson Brown (2020) y de 3.3 kg cm-2 en el cultivar Marrs a 4.1 kg cm-2 con el cultivar Parson Brown (2021). Los cultivares mostraron una tendencia variable en los dos años de estudio y se conformó un solo grupo en 2020; es decir, no se observó diferencia significativa. Sin embargo, en el segundo año, se conformaron tres grupos; el primero quedo conformado por el cultivar Parson Brown, el segundo por los cultivares Hamlin, Temprana, San Miguel y Pineapple y el tercero por los cultivares Queen y Marrs (Cuadro1).
Los frutos que presentan menor firmeza son más susceptibles a deteriorarse durante el manejo postcosecha (Villalba et al., 2014). Barbosa et al. (2003), señalan que la firmeza como indicador de maduración de frutos determina los niveles óptimos de calidad para su consumo y está relacionado con las condiciones de transporte y manejo postcosecha, por consiguiente, la dureza del fruto es una característica altamente deseable en los cultivares ya que le confiere un alto valor para su comercialización.
Los resultados obtenidos en el presente estudio sugieren que en el Banco de Germoplasma de Cítricos del Campo Experimental General Terán existe una amplia variación entre los materiales de naranja de maduración temprana con relación a sus características de calidad del fruto, lo cual constituye una alternativa viable para diversificar el cultivo de naranja en la región citrícola del estado de Nuevo León. Esta diversificación sería fundamental para la producción sustentable de cultivares de naranja en dos periodos de cosecha bien establecidos, uno que comprenda por lo menos seis meses (septiembre-febrero) con la utilización de cultivares de maduración temprana y otro de cinco meses (marzo-julio) con el uso de cultivares tipo Valencia de maduración tardía.
Conclusiones
La variación registrada entre los materiales de naranja temprana evaluados fue amplia destacando la variedad Marrs, ya que fue la única con el registro de sobresaliente en todas las características asociadas a la calidad del fruto durante los dos años de estudio. Estos resultados nos permiten inferir que existe potencial para diversificar la producción citrícola en el estado de Nuevo León y no depender casi exclusivamente del cultivar Valencia. No escapa al conocimiento de la necesidad de complementar esta información con estudios de caracterización molecular en futuros trabajos de mejoramiento genético.
