Manejo del cultivo y diseño experimental

El presente estudio se llevó a cabo en el ciclo de producción agrícola 2012, bajo un sistema de casa sombra, proporcionado por una compañía comercial, ubicada en Ciudad Delicias, Chihuahua, México, geolocalizada a 28° 11’ 36’’ LN, 105° 28’ 16’’ y a 1171 m de altitud. Las variedades comerciales de pimiento morrón usadas fueron: Fascinato (frutos rojos) y Janette (frutos amarillos) (Syngenta, Co. Houston TX, USA). Estas variedades se injertaron sobre el portainjerto comercial Terrano (Syngenta, Co. Houston TX, USA), seleccionado por su resistencia a Phytophthora capsici. Las semillas de las variedades y del portainjerto fueron sembradas en charolas de 200 cavidades en enero del 2012 en condiciones de invernadero. Treinta y un días después de la siembra, las plántulas fueron llevadas al área de injertación para realizar el injerto realizando un corte tipo aproximación (se realizó el corte de 45°, tanto al portainjerto como a la variedad, y posteriormente se unió con una pinza y luego se colocó un palillo de dientes para reforzar el injerto) de las variedades. Las plantas se trasplantaron en camas de suelo de 30 cm de ancho y 90 cm entre camas, con una distancia entre plantas de 30 cm, dentro del sistema de malla sombra, cinco semanas después de haber sido injertadas. La clase textural del suelo empleado fue franco-arcilloso-arenosa, la concentración N inorgánico fue de 50.17 mg kg^-1, 64.14 mg kg^-1 de P, 32.5 cmol₍₊₎ kg^-1 de capacidad de intercambio catiónico, conductividad eléctrica de 0.84 dS m^-1, 1.68% de materia orgánica y un pH de 7.72.

El programa de fertilización para un ciclo de producción de 220 días consistió en la aplicación de los siguientes compuestos y dosis: NH₄NO₃ (50.4 g.m^-2), UAN-32-00-00 (37.7 g.m^-2), 5-30-00 (N-P-K) (56 g.m^-2), KNO₃ (44.8 g.m^-2),Ca(NO₃)₂ (162.3 g.m^-2), K₂SO₄ (201.3 g.m^-2) y MgSO₄ (107.5 g.m^-2), empleando productos comerciales. La fertilización se fraccionó y aplicó cada dos días por medio de fertirriego con dos pulsos de aplicación de 1 h cada uno.

El diseño experimental utilizado fue de bloques completos al azar con cuatro repeticiones en arreglo factorial: Factor A: variedades (Fascinato y Janette); Factor B: portainjerto (con portainjerto Terrano y sin portainjerto); Factor C: tiempo de cosecha (11 de julio a 191 días después de la siembra (dds), 8 de agosto a 219 dds, 20 de agosto a 231 dds y 4 de septiembre a 246 dds), para un total de 16 tratamientos. La unidad experimental consistió de dos surcos de 90 m de largo separados a 90 cm, dentro de cada bloque se muestrearon 10 frutos por tratamiento con cuatro repeticiones.

La época de cosecha fue definida de acuerdo con la Norma de Calidad Suprema de México (^{SAGARPA, 2012}). Los frutos fueron cosechados cuando al menos 50% de su epidermis (cáscara) había cambiado de color. Fascinato cambió de color verde hacia una tonalidad chocolate, hasta desarrollar pigmento rojo; y se cosechó cuando el 50% de los frutos tuvieron color chocolate y 50% rojo. Janette se cosechó cuando el fruto cambió de color verde a amarillo; cosechándose 75% de fruto amarillo y 25% verde.

Variables evaluadas

La evaluación de la presente investigación se realizó con base en los parámetros de calidad del fruto e índices de madurez.

Calidad e índices de madurez del fruto

De cada tratamiento evaluado se recolectaron 10 frutos con cuatro repeticiones con base en los parámetros de clasificación de la calidad comercial, que fueron definidos de acuerdo con la Norma de Calidad Suprema de México (^{SAGARPA, 2012}). A los frutos seleccionados se les determinaron los índices de madurez y calidad del fruto por el método de ^{Bartram et al. (1993)} que a continuación se describe:

Diámetro ecuatorial del fruto. Se midió usando un calibrador de cinta Cranston (Maurer, USA) y se expresó en mm.

Longitud del fruto. Se midió con una cinta métrica y fue expresado en mm.

Peso del fruto. Se determinó con una balanza digital Ohaus (modelo ScoutPro, USA) y fue expresado en gramos.

Firmeza del pericarpo. Se utilizó un texturómetro universal modelo TA-XT2i (Texture Technologies Corp. Inglaterra). De cada fruto se cortaron 2 porciones de pericarpio de aproximadamente 9 cm². En cada porción del lado del endocarpio se determinó la fuerza necesaria para la penetración de un émbolo de 12 mm de diámetro, hasta una profundidad del 50% del grosor del pericarpio. El valor de la firmeza se expresó en Newtons (N).

Sólidos solubles totales. Mediante un refractómetro digital Atago (modelo PAL-1, USA, de 0-53°Brix). Para lo cual se presionó una porción de pericarpio hasta la obtención de 2 a 3 gotas de jugo sobre la superficie de medición del prisma. Los resultados fueron expresados en °Brix.

Color del epicarpio. Se usó un colorímetro marca Minolta modelo CR-300 (Minolta Ltd. Japón). Se realizaron dos lecturas en lados opuestos de cada fruto mediante los componentes del color en el sistema CIELab (^{Domínguez-Soto et al., 2012}). El valor de L* representa la luminosidad del color donde el 0 corresponde al negro y el 100 al blanco. Los datos a* y b* se transformaron a las funciones del color hue (h°) y croma (C). Hue es expresado como la distancia angular donde 0 representa el color rojo, 90 el amarillo, 180 el verde y 270 el azul, mientras que croma expresa la saturación del color.

Acidez titulable. Se determinó en los frutos de cada tratamiento. Mediante un extractor de jugos marca Turmix (TUO5, USA), se obtuvieron 10 mL de jugo, al cual se le añadieron 3 gotas del indicador fenolftaleína al 1%, y se registró la cantidad de NaOH 0.1 N gastado hasta obtener un viraje a color rojo durante la titulación química, según los procedimientos de la AOAC (^{Association of Official Analytical Chemists, 1980}). Los resultados se expresaron en porcentaje de ácido málico.

Tamaño de fruto

Los resultados obtenidos en tres variables relacionadas con el tamaño de fruto y que son importantes en la calidad externa en pimiento morrón (diámetro, longitud y peso) se muestran en las Figuras 1, 2 y 3, respectivamente. En el presente estudio, se encontraron diferencias altamente significativas en el diámetro (P ≤ 0.001), longitud (P ≤ 0.001) y diferencias significativas en el peso del fruto (P ≤ 0.05) por efecto de la variedad. Frutos de la variedad Janette superaron en longitud y peso en 10.9 mm y 10.2 g, respectivamente, a la variedad Fascinato. Por el contrario, frutos de la variedad Fascinato tuvieron un diámetro superior en 3.14 mm, a los de Fascinato.

Figura 1 Diámetro de fruto en dos variedades de pimiento morrón injertadas y sin injertar. 

Figura 2 Longitud de fruto en dos variedades de pimiento morrón injertadas y sin injertar. 

Figura 3 Peso de fruto en dos variedades de pimiento morrón injertadas y sin injertar. 

La época de cosecha afectó significativamente la longitud y el peso del fruto (P ≤ 0.05). Frutos recolectados en el primer muestreo (11 de julio) presentaron incrementos de 1.18% en diámetro, 1.70% en longitud y 5.51% en peso con respecto al promedio de los otros tres muestreos. Por lo que en este trabajo de investigación, esta fecha es considerada como la más adecuada para el corte de pimiento morrón si se busca tener los más altos calibres en cuanto a parámetros físicos.

El injerto no influyó significativamente en el tamaño del fruto (Cuadro 1). No obstante, los frutos provenientes de plantas injertadas exhibieron incrementos de 0.96% en diámetro y 5.07% en peso, así como una disminución de 1.12% en longitud, en comparación con frutos de plantas no injertadas.

Por otra parte, la interacción de los tres factores estudiados (variedad*portainjerto*época de cosecha) no mostró diferencias significativas en el tamaño de frutos (Cuadro 1).

Los resultados obtenidos en los parámetros que definen el tamaño de fruto se encuentran dentro del rango previamente estimado por ^{Penchaiya et al. (2009)} para frutos de pimiento morrón en sus diferentes variedades, los cuales establecieron un rango de 38.29 mm a 89.99 mm para el diámetro y de 41.52 a 113.51 mm para la longitud. A su vez, Toledo-Martín (2014) indicó la existencia de una amplia variabilidad para componentes de calidad físicos (peso, diámetro y longitud) en variedades de pimiento de diferentes tipologías. El rango de variación del diámetro estuvo entre 24.4 y 100 mm, mientras que en la longitud de los frutos osciló entre 60.5 y 237.9 mm. Por su parte, ^{Doñas-Uclés et al. (2014)} evaluaron la variedad de pimiento dulce italiano Palermo sobre tres diferentes portainjertos: Tresor, Oscos y AR40, obteniendo diferencias significativas en el tamaño del fruto (principalmente Palermo/Tresor) por dos años consecutivos con respecto a los frutos de Palermo sin injertar. Estos resultados apoyan a los publicados por ^{Rouphael et al. (2010)} donde mencionan incrementos de hasta un 90% en el tamaño del fruto en sandía, cuando se utilizó un portainjerto. Si bien los efectos del portainjerto en la calidad física del fruto de pimiento morrón no han sido elucidados, estudios previos demuestran que el portainjerto puede ayudar a mejorar la calidad del fruto en diferentes hortalizas bajo condiciones de estrés o salinidad y dependiendo de las variedades seleccionadas (^{Flores et al., 2010}; ^{Davis et al., 2008}; ^{Martínez-Rodríguez et al., 2008}).

Firmeza

La firmeza es fundamental para la aceptabilidad de los frutos y para su posible almacenamiento, la cual depende del momento de recolección y de la temperatura de almacenamiento (^{Ruiz-Altisent y Valero-Ubierna, 2000}). En el presente trabajo de investigación, la firmeza del fruto de pimiento morrón se evaluó en dos variedades comerciales, con y sin portainjerto, y en cuatro épocas de cosecha (Figura 4), encontrándose diferencias altamente significativas en los factores de variedad (P ≤ 0.001), portainjerto (P ≤ 0.01) y época de cosecha (P ≤ 0.001) (Cuadro 2). Frutos de la variedad Fascinato presentaron mayor firmeza, (6.39 N en promedio más que la variedad Janette); mientras que en los frutos provenientes de plantas no injertadas se logró un incremento en la firmeza de 6.30% respecto a aquellos de plantas injertadas. De igual manera, la mejor época de cosecha fue el 20 de agosto, con un incremento en la firmeza de 7.43% en relación con las demás fechas. Los frutos con mayor firmeza fueron de la variedad Fascinato sin injertar en la tercera época de muestreo con un valor de 85 N. Por otra parte, la interacción de los tres factores estudiados (variedad*portainjerto*época de cosecha) no presentó diferencias significativas en la firmeza del fruto (Cuadro 2).

Figura 4 Firmeza del pericarpio del fruto en dos variedades de pimiento morrón injertadas y sin injertar. 

La firmeza es la consistencia de los frutos, atributo textural importante en hortalizas, que se utiliza en relación al establecimiento del momento óptimo de la recolección, a la evaluación de la calidad durante el almacenamiento, a la comercialización en fresco o al procesado inicial de los productos (^{Barreiro-Elorza y Ruiz-Altisent, 1996}); es un parámetro muy importante en la calidad que se puede ver afectado por muchos factores (ambientales, variedades cultivadas, almacenamiento, etc.) (^{Muy-Rangel y Cantwell, 2005}). En la presente investigación, se encontró que el efecto del portainjerto no mejoró la firmeza en los frutos, cuyos valores más bajos correspondieron a los frutos provenientes de plantas injertadas, estos resultados concuerdan con los reportados por ^{Arvanitoyannis et al. (2005)}, quienes observaron que la firmeza de frutos provenientes de plantas de berenjena injertadas fue reducida. A su vez, ^{Valentini et al. (2006)} y ^{Roberts et al. (2005)} indican que el injerto afectó de forma diferencial la firmeza del fruto de durazno y sandía, teniendo como factor principal la interacción portainjerto-injerto y la fecha de maduración de cada variedad. Mientras que ^{Gaytán-Mascorro et al. (2013)} mencionan que el efecto del portainjerto en la firmeza es positivo ya que ésta aumentó hasta un 27% en frutos de tomate provenientes de plantas injertadas. Estos resultados previos no se ajustan a un patrón en cuanto al efecto del portainjerto en la firmeza de fruto, probablemente debido a que los estudios se realizaron en diferentes especies vegetales.

Sólidos solubles totales

Los resultados obtenidos en Sólidos solubles totales (SST) de frutos de pimiento morrón se presentan en la Figura 5. Los SST en los factores de variedad y época de cosecha tuvieron un comportamiento similar a la firmeza, encontrándose diferencias significativas (P ≤ 0.01 y P ≤ 0.001, respectivamente), presentando la variedad Fascinato una mayor concentración de SST (0.31°Brix) con respecto a la variedad Janette y donde la época de muestreo, en especial la primera fecha (11 de julio) tuvo un incremento de 5.96%, siendo ésta la mejor fecha para la cosecha en cuanto a este parámetro se refiere. Por su parte, los frutos provenientes de plantas no injertadas tuvieron un incremento de 2.58% en relación con las plantas injertadas; sin embargo, no mostraron diferencias significativas. Por otra parte, la interacción de los tres factores estudiados (variedad*portainjerto*época de cosecha) no presentó diferencias significativas en la concentración de sólidos solubles totales (Cuadro 2).

Figura 5 Sólidos solubles totales en frutos de dos variedades de pimiento morrón injertadas y sin injertar. 

Los resultados obtenidos de SST para ambas variedades (6.3-8.3 °Brix) se encuentran dentro del rango de 3.6 y 8.9 °Brix propuesto por ^{Penchaiya et al. (2009)}, para diferentes variedades de pimiento morrón. En cuanto al efecto del portainjerto, los resultados obtenidos se asemejan a los presentados por ^{Sanjuán-Lara (2013)}, quien encontró que frutos de tomate provenientes de plantas injertadas presentaron menor concentración de SST. Mientras que ^{Khah et al. (2006)} mencionan que no existe diferencia significativa entre frutos de tomates de plantas injertadas y no injertadas. ^{López-Marín et al. (2013)} reportaron que el injerto mejoró la calidad de frutos de pimiento y un mayor número de frutos de calidad comercial. El aumento o disminución de la concentración de SST depende del tamaño de fruto debido a una mayor concentración de azúcares, así como del grado de madurez de los frutos (^{Sakamoto et al., 1999}).

Color

En este estudio, el color del epicarpio del fruto se evaluó mediante las coordenadas cromáticas de luminosidad (L) (Figura 6), croma (C) (Figura 7) y ángulo hue (°h) (Figura 8), en dos variedades comerciales, con y sin portainjerto y en cuatro épocas de cosecha. Para este estudio se encontraron diferencias altamente significativas (P ≤ 0.001) entre las dos variedades debido a la naturaleza del color del epicarpio del fruto de cada variedad: Fascinato (rojo) y Janette (amarillo). En relación al efecto del portainjerto, los frutos de plantas no injertadas exhibieron un incremento de 49% en promedio para los tres parámetros evaluados respecto a los frutos de plantas injertadas, sin embargo, no presentaron diferencias significativas. Por otro lado, la época de cosecha no arrojó resultados claros, atribuido posiblemente a que los frutos muestreados fueron seleccionados cuando al menos el 50% de su epidermis había cambiado de color. La interacción de los tres factores estudiados (variedad*portainjerto*época de cosecha) presentó diferencias significativas en el color L (P ≤ 0.01) y color C (P ≤ 0.01); mientras que en el Color °h no se observaron diferencias significativas (Cuadro 2).

Figura 6 Luminosidad del epicarpio (L) en frutos de dos variedades de pimiento morrón injertadas y sin injertar. 

Figura 7 Croma del epicarpio (C) en frutos de dos variedades de pimiento morrón injertadas y sin injertar. 

Figura 8 Angulo hue del epicarpio (°h) en frutos de dos variedades de pimiento morrón injertadas y sin injertar. 

El color del fruto quizá juega el papel más importante para los consumidores a la hora de hacer una compra (^{Schreiner et al., 2002}; ^{Davis et al., 2008}). ^{Gonçalves et al. (2006)} mencionan que aunque existen diferencias significativas en frutos de cereza provenientes de plantas injertadas, no hay evidencias del efecto del portainjerto en este parámetro, sino que la interacción de diferentes variedades de injerto-portainjerto es lo que genera la variabilidad en los resultados. ^{Cantín et al. (2010)} obtuvieron frutos con colores menos atractivos para el consumidor, lo que se traduce como un efecto negativo del portainjerto sobre la calidad del fruto.

Acidez titulable

La acidez es otro factor fundamental que afecta al sabor. La fruta contiene diferentes ácidos orgánicos libres o en forma de nutrientes, siendo el ácido málico el más abundante en pimiento morrón (^{Ruiz-Altisent y Valero-Ubierna, 2000}). En este estudio, la acidez titulable (% de ácido málico) de frutos de pimiento morrón se evaluó (encontrándose diferencias altamente significativas entre variedades (P ≤ 0.001) y entre épocas de cosecha (P ≤ 0.001); mientras que el factor portainjerto no tuvo efecto significativo (Figura 9). En todas las muestras, la variedad Fascinato mostró un mayor porcentaje de ácido málico (0.047%) que la variedad Janette. El uso del portainjerto permitió una disminución de 4.16% en acidez titulable en frutos, comparado con aquellos de plantas no injertadas. En este parámetro, la mejor época de cosecha para estas variedades fue la del 20 de agosto, con un incremento de 8%, mostrando diferencias significativas respecto a las otras épocas evaluadas. Por otro lado, la interacción de los tres factores estudiados (variedad*portainjerto*época de cosecha) no presentó diferencias significativas en la acidez titulable (Cuadro 2).

Figura 9 Acidez titulable (% de ácido málico) en frutos de dos variedades de pimiento morrón injertadas y sin injertar. 

Los resultados aquí mostrados concuerdan con Toledo-Martín (2014), quien encontró que el porcentaje de ácido málico para pimientos varía entre 0.1 y 0.4%; dentro de este rango se ubicaron todas las nuestras de este estudio. Estudios previos indican que los efectos del portainjerto en los frutos se ve reflejado en el rendimiento; sin embargo, sus efectos en la calidad no son significativos (^{Vinkovic-Vrcek et al., 2011}). Así mismo, ^{Di Gioia et al. (2010)} reportaron decrementos por dos años consecutivos en frutos de plantas de tomate injertadas, mientras que ^{Flores et al. (2010)} no encontraron diferencias entre plantas injertadas y no injertadas, al menos que estuvieran bajo estrés salino; lo anterior fortalece lo presentado por ^{Martínez-Rodríguez et al. (2008)} al mencionar que el efecto positivo del portainjerto sobre la calidad del fruto se hace presente bajo condiciones desfavorables para la planta.