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Introducción
La remolacha azucarera (Beta vulgaris L.) pertenece a la familia Chenopodiaceae. Su producción mundial en la primera década del siglo XXI fue de aproximadamente 227 millones de toneladas por año, en un área de 4.2 millones de hectáreas (Kiymaz y Ertek, 2015). Esta especie, tiene un alto contenido de sacarosa (14-20 %) y a nivel internacional, aporta el 20 % de la producción total de azúcar en el mundo (Mubarak et al., 2016).
El ciclo de cultivo de la remolacha azucarera es relativamente corto ya que sus tubérculos se pueden cosechar entre 115 y 150 días después de la siembra (Armenta et al., 2012; Mubarak et al., 2016). En general, su rendimiento oscila entre 60 y 90 t·ha-1 durante el ciclo otoño-invierno (Alvarado et al., 2011). Se le considera como un cultivo de zonas templadas, no obstante, su explotación se ha extendido hacia los trópicos y subtrópicos, donde se cultiva en los meses de invierno, esto gracias al desarrollo de nuevas variedades (Cosyn et al., 2011). Sin embargo, el comportamiento agronómico (diámetro, longitud, peso fresco del tubérculo y porcentaje de azúcar) de la remolacha azucarera varía de acuerdo a la variedad y fecha de siembra, por lo que estas deben de ser evaluadas bajo las condiciones agroecológicas de cada localidad en la que se pretenda su establecimiento y así seleccionar las variedades más adecuadas para cada región (Mohamed y Yasin, 2013), así que para obtener los mayores rendimientos y calidad de los productos hortofrutícolas, los principales factores que se deben de considerar son la selección de variedades y fecha de siembra (Macías Duarte et al., 2012), esto debido a que el rendimiento y calidad de los cultivos es el producto de varios factores que ocurren durante el crecimiento y desarrollo de las plantas, resultado de la genética y condiciones ambientales (Singh et al., 2015). Debido a lo anterior el objetivo del presente estudio fue evaluar el potencial productivo de tres variedades de remolacha azucarera en dos fechas de siembra bajo condiciones ambientales del Campo Experimental de la Universidad de Sonora.
Materiales y métodos
Material vegetal y área de estudio
Se utilizaron tres variedades de remolacha azucarera (Beta vulgaris L.): Coronado, Syngenta y SesVanderHaven (SVH), las cuales fueron proporcionadas por la empresa Destiladora del Noroeste, S.A de C.V. El cultivo se realizó en un módulo de riego por goteo en cintilla, ubicado en el Campo Experimental de la Universidad de Sonora: 29°00´48´´ LN y 111° 08´07´´ LO y 151 msnm, caracterizado por una precipitación media anual de 321 mm, evapotranspiración potencial de 2704 mm, temperatura media anual de 23,1 °C, con temperatura extremas en invierno y verano de -3.5 °C y 49 °C, respectivamente (CONAGUA, 2014). El suelo es de textura franco arenosa, con 50.6 % de arena, 28.0 % de limo y 21.4 % de arcilla; con capacidad de campo de 22.7 %, punto de marchitez permanente de 10.8 % y saturación de 47.4 %, v/v; la conductividad eléctrica del agua de riego fue de 0.57 dS·m-1. Se utilizaron camas de 6 m de longitud con espaciamiento de 1 m para cada parcela experimental. La siembra de las tres variedades se realizó manualmente el 23 de octubre y 23 de noviembre de 2015 a doble hilera con una separación de estas a 30 cm y de 12 cm entre plantas, lo cual da una densidad de plantación de 166,667 plantas·ha-1. La fertilización con nitrógeno y fósforo fue de 100-60 kg·ha-1, respectivamente. No se observaron enfermedades y se tuvo un control manual de malezas durante todo el cultivo. La única plaga que se observó al final del cultivo fue la rata de campo (Rattus sp), sin causar daños significativos. La primera cosecha de las tres variedades evaluadas se realizó el 23 de marzo y la segunda el 23 de abril de 2016, en ambos casos, 150 días después de la siembra.
Las temperaturas máximas, mínimas y medias fueron monitoreadas durante todo el ciclo de cultivo mediante una estación meteorológica colocada en el Campo Experimental y que es controlada por INIFAP (http://clima.inifap.gob.mx/redinifap/variables.aspx).
Determinaciones realizadas en los tubérculos cosechados
Las variables que se evaluaron al momento de la cosecha en el campo fueron: diámetro y longitud del tubérculo, lo cual se realizó con una cinta métrica; el peso fresco de éste y de la hoja fue determinado con una balanza digital Ohaus (modelo Voyager, Switzerland). El contenido de humedad se determinó mediante la técnica No. 7.003 propuesta por la AOAC (1990), para lo cual el follaje y tubérculo de las cinco plantas seleccionadas por repetición en cada uno de los tratamientos se picaron finamente y se mezclaron homogéneamente, posteriormente se tomó una muestra de 5 g y se secaron en una estufa Yamato (Modelo DX 600, Japón). Los datos de los pesos obtenidos, se extrapolaron a rendimiento por hectárea. La cuantificación de los sólidos solubles totales, se realizó con dos gotas del extracto filtrado del tubérculo mediante un refractómetro digital ATAGO PR-101 (Japón).
Análisis estadístico
Se realizó un análisis de varianza con significancia del 95 % para un experimento en parcelas divididas, donde las fechas de siembra se consideraron como las parcelas grandes y las variedades como las parcelas chicas; todo con un diseño en bloques al azar con tres repeticiones, dando un total de 18 lotes experimentales. La unidad experimental corresponde a cinco plantas por repetición tomadas al azar en cada uno de los tratamientos. Cuando el análisis de varianza encontró diferencias significativas, se utilizó una comparación de medias según la prueba de rangos múltiples de Tukey. El análisis estadístico se realizó mediante el paquete estadístico SAS (1994).
Resultados
En la Figura 1 se observa el comportamiento de las temperaturas máximas, mínimas y medias durante el ciclo del cultivo, pudiéndose apreciar que la temperatura osciló entre los -2.5 y 30.0 °C, con un valor promedio de 17.9 °C, con temperaturas más elevadas en el mes de octubre.
Figura 1 Temperaturas máximas, mínimas y medias del aire durante el periodo de cultivo de la
remolacha azucarera (Beta
vulgaris).
(Figure 1. Maximum, minimum
and average air temperatures during the growing period of sugar beet
(Beta vulgaris).)
Tamaño del tubérculo
Con relación al tamaño del tubérculo, se puede apreciar una diferencia significativa (p<0.05) por efecto de la variedad en el diámetro ecuatorial del tubérculo; la variedad Coronado registró los valores de mayor diámetro (10.9 cm) seguido de Syngenta (10.3 cm) y los menores resultados se obtuvieron en el cultivar SesVanderHaven (9.6 cm) (Tabla 1). La fecha de siembra también afectó significativamente (p<0.05) el diámetro del tubérculo, ya que los valores mayores se registraron en la siembra de octubre (10.8 cm), mientras que los diámetros de menor tamaño se obtuvieron en la fecha de noviembre (9.7 cm). En la interacción variedad-fecha de siembra no se observó una diferencia significativa (p>0.05), oscilando estos valores entre 9.0 cm en la variedad SVH sembrada en noviembre y 11.7 cm en la variedad Coronado en la siembra de octubre.
Tabla 1 Tamaño del tubérculo, sólidos solubles totales y rendimiento de tres variedades de
remolacha azucarera (Beta vulgaris) en dos fechas
de siembra.
Table 1. Yield, size and total
soluble solids of three varieties of sugar beet (Beta
vulgaris) at two seedtimes.
| Tratamiento |
|
|
|
|
|---|---|---|---|---|
| Variedad | ||||
| V1=Coronado | 10.9±1.5a | 37.6±5.4a | 18.3±1.6a | 101.3±36.3a |
| V2= Syngenta | 10.3±1.3ab | 37.2±4.4a | 17.1±2.0b | 94.1±39.7a |
| V3= SesVander Haven | 9.6±1.3b | 39.1±5.5a | 18.2±2.7ab | 88.5±38.9a |
| Fecha de siembra | ||||
| F1= Octubre | 10.8±1.4a | 37.8±5.8a | 17.5±2.2b | 93.7±46.0a |
| F2= Noviembre | 9.7±1.3b | 38.1±4.1a | 18.2±2.2a | 95.5±29.0a |
| Interacción: variedad-fecha de siembra | ||||
| V1F1 | 11.7±1.4a | 35.8±5.6a | 17.4±1.4ab | 93.3±43.1a |
| V1F2 | 10.1±1.2a | 39.3±4.8a | 19.3±1.1a | 109.2±27.1a |
| V2F1 | 10.5±1.0a | 37.0±4.2a | 18.1±2.0ab | 95.6±50.3a |
| V2F2 | 10.1±1.5a | 37.4±4.7a | 16.0±1.5b | 92.5±27.1a |
| V3F1 | 10.3±1.4a | 40.6±6.6a | 17.0±2.8b | 92.2±47.6a |
| V3F2 | 9.0±0.8a | 37.6±3.8a | 19.3±2.2a | 84.7±29.0a |
SST = Sólidos solubles totales. Valores promedio con letras distintas en una misma columna son estadísticamente diferentes (p<0.05).
En lo que se refiere a la longitud del tubérculo, ésta variable no se vio afectada estadísticamente (p>0.05) por la variedad, registrando valores de 37.6, 37.2 y 39.1 cm para los cultivares Coronado, Syngenta y SVH respectivamente, para las fechas de siembra (p>0.05) estos valores fueron de 38.1 cm para octubre y 37.8 cm en noviembre, con respecto a la interacción variedad-fecha de siembra (p>0.05), los valores oscilaron entre 35.8 cm para la variedad Coronado al ser sembrada en octubre y 40.6 cm en el cultivar SVH en la siembra de noviembre.
Sólidos solubles totales (SST)
El contenido de SST (Tabla 1) resultó con diferencias estadísticas significativas (p<0.05) entre las variedades evaluadas, fechas de siembra e interacción variedad-fecha de siembra. Las variedades con mayor contenido de SST resultaron Coronado y SesVanderHaven con 18.3 y 18.2 °Brix respectivamente, mientras que Syngenta registró el menor contenido de esta variable con 17.1 °Brix. La siembra en el mes de noviembre permitió una mayor acumulación de SST (18.2 °Brix) con respecto a la fecha de octubre (17.5 °Brix), mientras que en la interacción variedad-fecha de siembra osciló de 16.0 °Brix en la variedad Syngenta a 19.3 °Brix en los cultivares SesVanderHaven y Coronado, sembradas en el mes de noviembre.
Rendimiento de tubérculo por hectárea
El rendimiento del tubérculo expresado en toneladas por hectárea (t·ha-1) no se vio afectado significativamente (p>0.05) por la variedad, fecha de siembra e interacción variedad-fecha de siembra. Los rendimientos obtenidos en cada una de las variedades estudiadas fueron de 101.3, 94.1 y 88.5 t·ha-1, en Coronado, Syngenta y SesVanderHaven respectivamente; mientras que los rendimientos obtenido por fecha de siembra, fueron similares entre sí, con 95.5 y 93.7 t·ha-1 para la fechas de siembra de noviembre y octubre respectivamente, en lo que se refiere a la interacción variedad-fecha de siembra, el rendimiento osciló entre 84.7 y 109.2 t·ha-1 en la variedad SesVanderHaven y Coronado respectivamente cuando estas fueron sembradas en el mes de noviembre (Tabla 1).
Producción de follaje
En lo que respecta a la producción de follaje en peso fresco por planta, esta presentó diferencias significativas (p<0.05) entre variedades, fechas de siembra utilizadas e interacción variedad-fecha de siembra (Tabla 2). El mayor contenido de follaje en base fresca se registró en la variedad Syngenta, seguido de Coronado y ZesVanderHaven con 877.3, 802.8 y 740.8 g por planta respectivamente. En lo referente a las fechas de siembra, los mayores resultados de esta variable se registraron en el mes de octubre con 1170.7 g por planta, mientras que en la siembra de noviembre ésta fue de 443.3 g por planta. En lo que concierne a la interacción variedad-fecha de siembra se puede observar (Tabla 2) que las tres variedades evaluadas tuvieron una mayor producción de follaje cuando fueron sembradas en el mes de octubre, siendo estos valores de 1222.0, 1188.7 y 1101.3 g por planta en las variedades Syngenta, Coronado y SVH respectivamente.
Tabla 2 Comportamiento del follaje de tres variedades de remolacha azucarera (Beta
vulgaris) en dos fechas de siembra.
Table
2. Foliage behavior of three varieties of sugar beet
(Beta vulgaris) at two seedtimes.
| Tratamiento | Peso fresco por planta (g) | Peso seco por planta (g) | Rendimiento (bs) (t·ha-1) |
|---|---|---|---|
| Variedad | |||
| V1=Coronado | 802.8±443.1ab | 124.0±41.7a | 20.7±5.1a |
| V2= Syngenta | 877.3±414.4a | 117.7±36.9a | 19.6±4.2a |
| V3= SesVanderHaven | 740.8±425.7b | 113.±39.0a | 18.8±3.8a |
| Fecha de siembra | |||
| F1= Octubre | 1170.7±285.4a | 146.9±29.2a | 24.5±4.8a |
| F2= Noviembre | 443.3±128.2b | 89.6±23.5b | 14.9±3.8b |
| Interacción: variedad-fecha de siembra | |||
| V1F1 | 1188.7±280.4a | 152.6±31.1a | 25.4±5.2a |
| V1F2 | 417.0±95.3b | 95.3±29.5b | 15.9±4.9b |
| V2F1 | 1222.0±279.9a | 144.0±29.3a | 24.0±4.9a |
| V2F2 | 532.7±151.3b | 91.3±21.7b | 15.2±3.6b |
| V3F1 | 1101.3±301.2a | 144.0±28.30a | 24.0±4.7a |
| V3F2 | 380.3±78.5c | 82.0±17.1b | 13.7±2.8b |
bs= base seca. Valores promedio con letras distintas en una misma columna son estadísticamente diferentes (p<0.05).
En lo que se refiere al peso seco por planta, las variedades evaluadas no presentaron diferencias estadísticamente significativas (p>0.05) entre ellas, registrando los valores mayores en la variedad Coronado con 124.0 g por planta, seguidos por el cultivar Syngenta con 117.7 g por planta y los valores menores se obtuvieron con la variedad SVH con 113.0 g por planta. Esta variable se vio afectada estadísticamente tanto por la fecha de siembra, así como por la interacción variedad-fecha de siembra. Los valores reportados para las fechas de siembra evaluadas fueron de 146.9 y 89.6 g por planta, para los meses de octubre y noviembre respectivamente. En lo que respecta a la interacción variedad-fecha de siembra los mayores valores se obtuvieron en el mes de octubre logrando valores de 152.6 g por planta en la variedad Coronado y 144.0 g por planta, tanto para la variedad Syngenta como en la variedad SVH, mientras que los menores resultados se registraron en el mes de noviembre, los cuales fueron de 95.3, 91.3 y 82.0 g por planta en la variedad Coronado, Syngenta y SVH, respectivamente.
El rendimiento de follaje por hectárea en base seca (Tabla 2), no presentó diferencias significativas (p>0.05) entre variedades, las cuales fueron de 20.7, 19.6 y 18.8 t·ha-1 para Coronado Syngenta y SVH respectivamente, pero si entre las fechas de siembra e interacción variedad-fecha de siembra. Los valores de esta variable para los meses de octubre y noviembre fueron de 24.5 y 14.9 t·ha-1 respectivamente. Con respecto a la interacción variedad-fecha de siembra (p<0.05), los mayores resultados se registraron en el mes de octubre, siendo estos de 25.4, t·ha-1 en la variedad Coronado y con el mismo rendimiento de 24.0 t·ha-1 en las variedades Syngenta y SVH, mientras que los valores menores se lograron en el mes de noviembre, registrando 15.9, 15.22 y 13.7 t·ha-1 para las variedades Coronado, Syngenta y SVH.
Discusión
El cultivo de remolacha sembrada el 23 de octubre estuvo expuesta a mayores temperaturas, lo que provocó, una mayor acumulación de grados calor (índice térmico relacionado con el desarrollo y producción de los cultivos) con respecto a la siembra del 23 de noviembre, condición que probablemente contribuyó a las diferencias observadas en el presente estudio. La fecha de siembra en remolacha azucarera es de suma importancia ya que ésta involucra el efecto de todas las condiciones ambientales sobre el crecimiento y rendimiento, las cuales difieren ampliamente de una región a otra e influye ampliamente en la germinación, crecimiento, rendimiento y calidad del tubérculo (Brar et al., 2015). Tsialtas y Maslaris (2014) citan que temperaturas elevadas demeritan la fotosíntesis e incrementa la fotorrespiración, lo que repercute en la acumulación de fotosintatos, por lo que la fecha de siembra influye en el crecimiento y producción de los cultivos.
Con respecto al tamaño del tubérculo, en el presente estudio se obtuvieron diámetros (9.0-11.7 cm) y longitudes (37.6-40.6 cm) inferiores a los reportados por Ochoa et al. (2011), estos autores citan diámetros entre 15 a 20 cm y longitudes de los tubérculos de 60 cm. Estas diferencias en tamaño, muy probablemente se deban a las variedades utilizadas y condiciones en las que se desarrolló el cultivo como son tipo de suelo, temperatura, tipos y numero de riegos, fertilización, etc. Ahmad et al. (2012) citaron el diámetro del tubérculo de nueve variedades de remolacha, los cuales fluctuaron entre 8.65 y 10.05 cm, valores ligeramente inferiores a los obtenidos en el presente estudio, en el cual se utilizó una densidad de plantación (16,666 plantas por hectárea) superior a lo reportado comercialmente, al respecto, se ha indicado que la densidad de plantación es otro factor que influye en el diámetro del tubérculo, ya que de esta depende la disponibilidad de nutrientes, agua y luz para que la planta lleve a cabo una fotosíntesis adecuada, lo que repercute en cantidad y calidad del tubérculo (Singh et al., 2015).
La respuesta en la acumulación de SST en el presente estudio difiere entre variedades y fecha de siembra, así como en la interacción de estos factores. En el Tabla 1 se puede observar que las variedades Coronado y SVH presentaron la mayor concentración de esta variable cuando fueron sembradas en noviembre, mientras que Syngenta produjo el mayor contenido de SST en la siembra de octubre. La mayor acumulación de SST en el mes de noviembre, probablemente se deba a que la germinación y los primeros estadios del cultivo estuvieron expuestos a condiciones más favorables de temperatura que las sembradas en octubre. Los resultados del presente estudio coinciden con los de Brar et al. (2015) ya que estos autores reportaron que hay una mayor acumulación de azucares en remolacha azucarera cuando fue sembrada el 15 de noviembre, con respecto a las siembras el 15 de septiembre y 15 de octubre.
Cabe mencionar que la remolacha azucarera es una especie que está reportada como resistente a la salinidad, sin embargo, se ha observado que el estrés salino, influye en su contenido de azúcar. Lo anterior se debe a que la planta requiere de carbohidratos para realizar el ajuste osmótico (Rajabi et al., 2014). Adicionalmente, Ahmad et al. (2012) indicaron que la acumulación de azúcar en la remolacha azucarera es dada por la influencia del clima, tal como la luz, temperatura y longitud del día.
La producción de tubérculo obtenido en el presente estudio (84.7-109.2 t·ha-1) se considera elevado, en comparación con lo reportado por Hassanli et al. (2010) y Yonts (2006). Estos investigadores registraron entre 43.6 y 79.9 t·ha-1 al cultivar remolacha azucarera bajo diferentes formas de riego. El método de cultivo también influye en el rendimiento de esta especie, Quintero et al. (2008) documentaron una producción entre 67.2 y 192.3 t·ha-1 en dos sistemas de cultivo, al ras del suelo o sobre heras de 50 cm de altura, respectivamente. Estos mismos autores citan que una cosecha media a nivel mundial, oscila entre 60 y 90 t·ha-1, lo cual indica que los rendimientos obtenidos en el presente estudio son superiores a la media mundial. La fertilización nitrogenada también tiene un efecto positivo en el peso individual del tubérculo, lo cual repercute directamente en la producción por hectárea (Stevens et al., 2011). Las prácticas agrícolas tienen una gran influencia en el rendimiento y calidad de la remolacha azucarera, sin embargo, estas deben de ser modificadas de acuerdo a la región para lograr el mayor beneficio del cultivo. Entre las prácticas con mayor influencia en la producción agrícola de remolacha azucarera, destacan la selección de variedades, fecha de siembra, método y densidad de plantación, así como la profundidad de siembra, fertilización y riego (Singh et al., 2015).
El rendimiento de follaje (t·ha-1) en bs, no se vio afectado estadísticamente (p>0.05) por las variedades estudiadas, mientras que la fecha de siembra tuvo una gran influencia (p<0.05) sobre la producción de esta variable, obteniendo las mayores valores en la siembra de octubre, en donde se registraron las temperaturas más elevadas. Así mismo la producción de follaje de estas variedades difiere con la fecha de siembra ya que todas las variedades evaluadas, produjeron la mayor cantidad de follaje cuando fueron sembradas en el mes de octubre. La producción de follaje además de la variedad, depende de otros factores agrícolas como es la fertilización, riegos, tipo de suelos y densidad de plantación entre otros factores ambientales (Singh et al., 2015). Estos autores reportaron que una óptima densidad de plantas por unidad de área, permite un óptimo desarrollo del follaje, mayor cantidad de agua y nutrientes disponibles para la planta, lo que se traduce en mayor cantidad y calidad de tubérculos de remolacha.
Se debe resaltar que en nuestros resultados se observó una reducción del 46.2 % en la producción del follaje en la siembra de noviembre, lo cual no alteró estadísticamente el rendimiento del tubérculo en t·ha-1, pero elevó la cantidad de SST de 17.5 en la fecha de octubre a 18.2 °Brix en la fecha de siembra de noviembre. Esto probablemente se debe a que la hoja fue más eficiente para fotosintetizar los compuestos orgánicos necesarios para el crecimiento de la planta y producción de azúcares en el mes más frío, ya que con una menor cobertura foliar, produjo la misma cantidad de tubérculos y mayor contenido de SST (Tabla 1).
Debido al alto rendimiento y a su valor nutrimental (Venegas-González et al., 2019), el follaje de esta especie es de gran importancia en ganadería ya que es utilizado como alimento para animales (Abd El Tawab et al., 2017) por su elevado contenido energético y como estimulante en la producción de leche en ganado vacuno, además de presentar una alta digestibilidad y de suplementar la calidad nutrimental de los forrajes (Lafaux et al., 2015; Singh et al., 2015).
Conclusiones
Con base a los resultados obtenidos, se concluye que es factible el cultivo de las tres variedades evaluadas en las dos fechas de siembras propuestas en el presente estudio, con rendimientos comparables a las explotaciones comerciales. La variedad Coronado presentó la mayor producción de tubérculos, follaje y contenido de SST, mientras que los menores resultados de estas variables se registraron en la variedad SesVanderHaven. La fecha de siembra de noviembre produjo la menor producción de follaje y mayor contenido de SST. La reducción del 46.2 % del peso del follaje en la siembra de noviembre no afectó negativamente la producción de tubérculos y acumulación de SST. Se recomienda continuar con la evaluación de variedades, densidades de plantación y fechas de siembra para aumentar el rendimiento de tubérculos, sin sacrificar la producción de azúcar por unidad de superficie.
