Sitio experimental

La investigación se realizó en un invernadero con ventana cenital, techo de polietileno blanco lechoso calibre 720, 20 % sombra y ventanas laterales con malla antiáfidos 40 × 25 calibre 0.009, ubicado en Xalisco, Nayarit, México a 21º 25’ 40’’ latitud N, 104º 53’ 30’’ longitud O y altitud de 984 msnm. La temperatura promedio máxima y mínima fue de 29 y 18 ºC, con humedad relativa promedio de 79 % y una radiación promedio de 475 μmol m^-2 s^-1.

Material genético

Se utilizó la variedad de tomate cherry Sweet Treats de la empresa Sakata Seeds®. Se trata de una variedad de crecimiento indeterminado de ciclo precoz (de 65 a 67 días después de trasplante), frutos redondos de 20 a 30 g, firmes, de color rosa intenso, buena vida de anaquel y adaptable a áreas geográficas diversas.

Diseño, tratamientos y unidad experimental

El diseño experimental fue completamente al azar con arreglo factorial 2 × 2 con 11 repeticiones, los factores y sus niveles fueron dos soluciones nutritivas (Steiner y Castellanos) y dos intensidades de raleo (12 y 16 frutos por racimo), lo que originó cuatro tratamientos (T1: Steiner + 12 frutos, T2: Steiner + 16 frutos, T3: Castellanos + 12 frutos y T4: Castellanos + 16 frutos). La unidad experimental fue una planta conducida a dos tallos.

La composición de la solución de Steiner (en meq L^-1) fue de 6 NO₃^-, 0.5 H₂PO₄^-, 3.5 SO₄^2-, 3.5 K⁺, 4.5 Ca²⁺, 2 Mg²⁺, mientras que para la solución de Castellanos ésta fue de 6 NO₃^-, 0.75 H₂PO₄^-, 4.25 SO₄^2-, 4.25 K⁺, 4.5 Ca²⁺, 2 Mg²⁺, 0.5 NH₄⁺; en la preparación de las soluciones nutritivas se consideró el análisis de agua, y los fertilizantes utilizados fueron Ca(NO₃)₂4H₂O, KNO₃, MgSO₄7H₂O, K₂SO₄ y KH₂PO₄, incluyendo NH₄NO₃ sólo para la solución de Castellanos. Los micronutrientes, en ambas soluciones, se suministraron con Ultrasol® micro, con un aporte en mg L^-1 de 3 de Fe-EDTA, 1.48 de Mn-EDTA, 0.16 de B, 0.24 de Zn-EDTA, 0.12 de Cu-EDTA y 0.08 de Mo. La conductividad eléctrica (CE) fue de 2.22 dS m^-1 y pH de 6.4 para la solución de Steiner y 3.64 dS m^-1 y pH 6.2 para la solución de Castellanos.

Las intensidades de raleo utilizadas fueron debido a que 12 frutos por racimo representan 50 % del total de frutos que comúnmente se maneja en la zona de estudio, y 16 frutos es el número mínimo de frutos por racimo cuando se lleva a cabo el raleo.

Manejo del experimento

La siembra se realizó el 10 de agosto de 2015 en charolas de unicel de 200 cavidades, con peat-moss® como sustrato. Se aplicaron dos o tres riegos por día, cada riego de 300 mL por charola, con la solución nutritiva correspondiente de ^{Steiner (1984)} o de ^{Castellanos (2009)} al 25 %, de acuerdo con el crecimiento de la planta y condiciones del clima. El trasplante se realizó a los 21 días después de la siembra, se colocó una plántula por maceta de polietileno negro de 35 × 35 cm con capacidad de 10 L, rellena con el sustrato 'pumita' (roca ígnea volcánica tipo piedra pómez con 24 % de espacio poroso total, 17 % de capacidad de aireación, y 7 % de retención de agua) de tamaño de partícula entre 3 y 8 mm. Las macetas se acomodaron a 1.5 m entre hileras y 0.5 m entre plantas, con una densidad de población de 1.33 plantas m^-2. Cada planta se manejó a dos tallos, con 15 racimos por tallo.

Posterior al trasplante se inició la aplicación de las soluciones nutritivas de Steiner o de Castellanos al 50 % de concentración, de acuerdo con el tratamiento; después, la concentración se fue aumentando en función de la etapa fenológica del cultivo, hasta llegar a 100 %.

El riego fue por goteo, éste inició con 250 mL por planta distribuidos en cincos riegos por día y se llegó hasta 3.5 L por planta con 17 riegos por día, de acuerdo con la etapa fenológica de la planta y las condiciones del clima. La fracción de lixiviado fue de 20 %. El raleo de frutos se realizó una vez logrado un amarre de 12 o 16 frutos. Los promedios de temperatura fueron 23 ºC y de una humedad relativa promedio de 83 %. La cosecha de los frutos se inició a los 60 días después del trasplante (ddt), cuando el fruto presentó coloración rosada, que correspondió a una luminosidad de 48.77, hue de 70.34º y croma de 14.11. Inmediatamente después del corte se inició la evaluación postcosecha de los frutos.

Variables evaluadas

Se midieron las dimensiones del fruto en una muestra de 72 frutos que se tomaron de los racimos 1, 3 y 5; el diámetro ecuatorial (DE) se determinó en mm en la parte media del fruto y el diámetro distal (DD) se midió en mm desde la zona del pedúnculo hasta la zona apical con un vernier digital (Truper Caldi-6MP®, México); el peso de fruto (PF) se registró en g y obtuvo del promedio de cada fruto del racimo con una balanza digital (A&D GX-2000®, San Jose, CA, USA).

Las variables de calidad del fruto se evaluaron en una muestra de cuatro frutos de cada uno de los racimos 1, 3 y 5 a partir de los 60 hasta los 100 ddt. Los sólidos solubles totales (SST) se midieron en ºBrix, para ello se extrajo una gota de jugo del fruto y se tomó la lectura con un refractómetro digital (Atago PR-101α®, Tokio, Japón) (de 0 a 32 %). Para medir el pH se trituraron los frutos, después se tomaron 3 g de muestra y se licuaron con 50 mL de agua destilada, se realizaron las mediciones con un potenciómetro (Corning pH Analyzer 350®, Corning, NY, USA). Para la acidez titulable (AT) se utilizó del mismo extracto que se preparó para medir el pH, a 10 mL de muestra se le adicionaron dos gotas de fenolftaleína y se tituló con NaOH 0.1 N según la metodología de ^{AOAC (1990)}; la acidez titulable (ácido cítrico) se obtuvo con la fórmula: AT(%) = [VNaOH (mL) × N NaOH (meq mL-1) × meq de ácido cítrico (0.064 g meq-1)/V jugo (mL)] × 100 . Para firmeza del fruto (FZ) se utilizó un penetrómetro (QA Supplies FT-327®, Norfolk, VA, USA) con puntal de embolo de 8 mm de diámetro, se tomaron lecturas en los lados opuestos del fruto y se obtuvo el promedio.

Las pérdidas de peso (PP) se midieron en porcentaje en una muestra de 10 frutos obtenidos del racimo 1, los frutos fueron expuestos a condiciones de laboratorio, donde se tomó la pérdida de peso diario después de la cosecha en una balanza (A&D GX-400®, San Jose, CA, USA), se obtuvo la diferencia con respecto al peso inicial. La vida de anaquel (VA) fue evaluada en los mismos frutos utilizados para medir pérdida de peso; se consideró término de vida de anaquel cuando el fruto presentó 7 % de pérdida de peso (^{Ballesteros, 2001}). Para estimar el color de fruto se usó el colorímetro (ColorTec-PCM+®, Clinton, NJ, USA) donde se tomaron los valores L, a y b en dos zonas opuestas de la región ecuatorial; después, se calculó el ángulo de tono (hue) y la pureza del color (croma) con las fórmulas: hue = tan-1 (b/a), croma = (a2 + b2)1/2 (^{Little, 1975}).

Análisis estadístico

A los datos se les aplicó análisis de varianza y la prueba de medias de Tukey (P ≤ 0.05), además de un análisis de correlación de Pearson entre las variables utilizando el programa estadístico SAS (SAS Institute, 1999).

Interacción de soluciones nutritivas × intensidades de raleo de fruto

De acuerdo con el análisis de varianza, existen interacciones significativas para las variables diámetro ecuatorial, peso medio de fruto, pH, sólidos solubles totales, acidez titulable, firmeza, luminosidad, hue y croma (Cuadros 1 y 2). Al llevar a cabo la comparación de los efectos principales del factor solución nutritiva dentro de los niveles del factor raleo de frutos, se obtuvo significancia sólo en uno de los efectos principales del factor solución nutritiva; es decir, estos resultados son incompatibles con una interacción significativa. Por este motivo los resultados de las diferentes variables se explicaron sólo en función de cada factor principal estudiado.

Efecto de la solución nutritiva para variables de tamaño de fruto

Se encontró efecto de las soluciones nutritivas en las variables de tamaño de fruto, excepto en el diámetro distal (Cuadro 1). Con la solución nutritiva de Steiner los frutos presentaron mayor diámetro ecuatorial en 3 % y mayor peso medio en 5 % con respecto a los de la solución de Castellanos (Cuadro 3). El decremento del tamaño de fruto se atribuyó en parte a la mayor cantidad de nitrógeno que aportó la solución nutritiva de Castellanos, lo cual permitió un mayor desarrollo vegetativo, esto pudo haber ocasionado una disminución en el tamaño de los frutos, como se observó en los híbridos de tomate tipo saladette Anibal, Cid y Sun 7705 (^{Martínez et al., 2013}). Otro factor que pudo influir fue la mayor conductividad eléctrica (CE) en la solución de Castellanos, ya que la alta CE puede reducir el tamaño de frutos, debido a la menor disponibilidad y absorción de agua para las plantas, y a trastornos nutricionales inducidos por la salinidad, asociados con la absorción excesiva de nutrientes, lo que provoca un desequilibrio nutrimental (^{San Martín-Hernández et al., 2012}). El efecto de la solución nutritiva de Steiner en este estudio fue similar al reportado por ^{López-Martínez et al. (2016)}, quienes encontraron con esta misma solución un mayor diámetro ecuatorial de fruto con respecto al obtenido con té de composta, té de vemicomposta y lixiviado de vermicomposta.

Efecto del raleo de fruto para variables de tamaño de fruto

El factor raleo de fruto sobre el diámetro ecuatorial y peso medio de fruto lo reportan diversos autores, quienes señalan incrementos de éstos a menor número de frutos por racimo, dado que los fotoasimilados se distribuyen entre menos frutos (^{Gaytán-Ruelas et al., 2016}; ^{Rodríguez-Mendoza et al., 2015}; ^{Velasco et al., 2011}). Por esto, era de esperarse en el presente trabajo un mayor diámetro ecuatorial (5 %), mayor diámetro distal (4 %) y mayor peso de fruto (3 %) en las plantas con 12 frutos por racimo, en comparación con las de 16 frutos. No obstante, poco se ha reportado con respecto a la homogeneidad en el tamaño de fruto. En el presente estudio en los racimos con 12 frutos se encontró una diferencia promedio de 5.9 mm entre el diámetro de los frutos más grandes y el de los frutos más pequeños; en tanto que en los racimos con 16 frutos la diferencia fue de 11.8 mm, lo que indica mayor homogeneidad en el tamaño de fruto en racimos con 12 frutos.

De acuerdo con la norma internacional para tomate CODEX STAN 293 (^{FAO, 2007}), los valores de diámetro ecuatorial de fruto y firmeza que se obtuvieron con la solución nutritiva de Steiner en el presente estudio se ubicaron en la categoría extra con código de calibre 3 para su comercialización en fresco.

Efecto de la solución nutritiva para variables de calidad de fruto

En cuanto a la calidad de fruto, con la solución nutritiva de Steiner se obtuvo mayor pH, firmeza y vida de anaquel de 3 a 25 %; además, con esta solución se presentaron las menores pérdidas de peso, lo cual fue consistente desde el inicio de la evaluación. Con respecto a la solución de Castellanos, los sólidos solubles totales y acidez titulable fueron mayores entre 6 y 15 % (Cuadros 4 y 5). No obstante, la solución de Castellanos favoreció el color de los frutos, ya que se incrementó la luminosidad y el croma hasta 9 % con respecto a la solución de Steiner (Cuadro 6). Lo anterior se atribuye a la mayor CE en la solución nutritiva de Castellanos, ya que de acuerdo con ^{Cliff et al. (2012)}, con mayor CE se presenta una reducción del potencial hídrico, lo cual disminuye el flujo de agua en la planta y provoca estrés hídrico; una respuesta de las plantas ante esta situación es la producción y acumulación de osmolitos orgánicos como azúcares simples (glucosa, fructosa y sacarosa) y ácidos orgánicos (cítrico, málico y ascórbico), con el fin de aumentar la cantidad de solutos y lograr disminuir el potencial hídrico, lo que facilita la absorción y flujo de agua en la planta.

Esta mayor acumulación de azúcares y ácidos orgánicos mejoró a su vez los sólidos solubles, acidez titulable y color de fruto. Otro factor que contribuye a estos resultados es el mayor suministro de P y K con la solución de Castellanos. Al respecto, ^{Coutinho et al. (2014)} mencionan que la mayor fertilización con P y K mejoran el contenido de sólidos solubles del fruto, ya que participan en la síntesis, transporte y metabolismo de los azúcares de la planta. ^{Ruiz-Sánchez (2008)} encontró que con mayor aporte de K se registran valores más altos de sólidos solubles totales, ácidos y licopeno, mientras que ^{Heeb et al. (2005)} reportaron que el suministro de N en tomate en forma de NH₄⁺ mejoró el sabor, en comparación a cuando sólo se suministra NO₃^-. Los resultados de pH en el presente estudio fueron similares a los reportados por ^{Toor et al. (2006)}, quienes obtuvieron frutos de tomate con menor pH en plantas cultivadas con soluciones donde predominó el NH₄⁺, mientras que cuando predominó el NO₃^- el pH fue mayor. Esto es congruente con lo encontrado en la presente investigación, y con las correlaciones negativas entre la variable pH con sólidos solubles totales (r = -0.61**) y con acidez titulable (r = -0.59**).

El aumento de acidez titulable y sólidos solubles totales con la solución de Castellanos explica la correlación positiva (r = 0.71**) observada entre estas variables, lo cual resulta congruente con lo reportado por ^{Kuscu et al. (2014)}, quienes refieren que el mayor suministro de nitrógeno incrementa la acidez titulable y los sólidos solubles, lo cual pudo haber sucedido en el presente estudio. Por otra parte, González (2004, Com. Pers.)¹ señala que para la comercialización de tomate cherry en fresco los valores de sólidos solubles deben oscilar entre 4.5 y 5.5 ºBrix, la acidez titulable entre 0.5 y 1.0 % y con un pH menor a 4.4; por lo tanto, los valores obtenidos en este estudio se encuentran dentro del rango óptimo para ser comercializados.

Con respecto a la firmeza de frutos, el Ca²⁺ mejora esta característica, ya que proporciona mayor rigidez a la pared celular, y además mejora la vida de anaquel (^{Bouzo y Cortez, 2012}); no obstante, una alta CE puede generar un desbalance en la absorción de calcio (^{Goykovic y Saavedra, 2007}). Este problema puede ocurrir aun cuando la planta cuente con suficiente abastecimiento de calcio, pero es sometida a este tipo de estrés, lo cual pudo haber ocurrido al aplicar la solución de Castellanos.

La pérdida de peso con la solución de Castellanos fue mayor en relación con la solución de Steiner conforme transcurrió el tiempo, resultados que se asemejan a los obtenidos en pepino (Cucumis sativus L.) por ^{Moreno et al. (2015)}. En el presente estudio se encontró correlación positiva entre la firmeza y vida de anaquel (r = 0.35*) y negativa entre pérdida de peso y vida de anaquel (r = -0.39*); es decir, la mayor firmeza propició mayor vida de anaquel; la solución de Steiner presentó la menor pérdida de peso, por lo cual obtuvo mayor vida de anaquel; además, la apariencia del fruto fue congruente con el término de vida de anaquel y ablandamiento notorio, característica fundamental que determina la aceptabilidad y la decisión de compra de los frutos de tomate (^{Toivonen y Brummell, 2008}). En cuanto al color de fruto, la solución de Castellanos indujo mejor luminosidad y croma por lo que la intensidad (pureza del color) del color rojo aumentó, lo que se atribuye a la presencia de amonio en la solución nutritiva. ^{Simonne et al. (2007)} en frutos de tomate encontraron mejor color debido a la mayor concentración de carotenoides cuando una concentración moderada (menor de 10 %) de NH₄⁺ fue utilizada. Así también, la mayor CE influye en la síntesis de licopeno al promover un comportamiento sigmoidal de este carotenoide, que obtuvo el mayor contenido de licopeno a 4.4 dS m^-1, como señalan ^{Dorais et al. (2007)}.

Efecto del raleo sobre variables de calidad de fruto

Las diferentes intensidades de raleo afectaron todas las variables de calidad de fruto (Cuadros 1 y 2). Los racimos con 12 frutos presentaron mayor pH, sólidos solubles totales, acidez titulable, firmeza y vida de anaquel con superioridad estadística entre 1 y 16 %, con respecto a las plantas con 16 frutos por racimo (Cuadros 4 y 5). En el caso del color la luminosidad, hue y croma fueron mayores entre 1 y 4 % en frutos con raleo a 12 frutos por racimo, en comparación con el raleo a 16 frutos (Cuadro 6). Esto se atribuye a la mayor competencia por carbohidratos, debido a que, durante el crecimiento reproductivo de las plantas, los frutos constituyen la principal demanda de azúcares (^{Velasco et al., 2011}). El raleo de frutos también puede mejorar el contenido de carotenoides debido a la competencia por carbohidratos (^{Rodríguez-Mendoza et al., 2015}).

En tomate, el principal carotenoide es el licopeno, el cual le confiere el color rojo característico; por ello, un menor o mayor contenido de este compuesto repercute en el color de los frutos (^{Ceballos y Vallejo, 2012}). En relación con lo anterior, los resultados reportados por ^{Rodríguez-Mendoza et al. (2015)} difieren de los obtenidos en el presente estudio, dado que no encontraron diferencias para sólidos solubles totales y acidez titulable en frutos de tomate tipo costilla al comparar plantas con raleo a siete frutos por racimo y plantas sin raleo. En el cultivo de melón (Cucumis melo L.) ^{Alvarado-Sánchez y Monge-Pérez (2015)} no encontraron diferencias para las variables firmeza y vida de anaquel, al manejar plantas con diferentes intensidades de raleo de fruto.