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Introducción
El mango (Mangifera indica L.) pertenece a la familia Anacardiaceae, es considerado uno de los árboles frutales más importantes cultivados en regiones tropicales y subtropicales (Paull y Duarte 2011). México es uno de los países con mayor producción de mango (Aleman et al. 2020), siendo el mango Ataulfo uno de los cultivares más importantes (Mellado et al. 2019).
Actualmente ha crecido la preferencia de los consumidores por adquirir alimentos con alta calidad (Ranjbar et al. 2020). Aunado a lo anterior, se ha señalado que los parámetros de calidad de fruto son afectados por la disponibilidad de nutrientes durante el desarrollo del cultivo (Li et al. 2021). Los árboles de mango consumen grandes cantidades de nutrientes al año, por lo que, para garantizar una buena calidad del fruto se requiere de la disponibilidad adecuada de nutrientes (Paull y Duarte 2011). La fertilización del mango en México se basa comúnmente en la aplicación de NPK y varía según el cultivar de mango y la región (Salazar et al. 2019). Colima se encuentra entre las 10 entidades de México con mayor producción de mango (SIAP 2021). Algunos productores del municipio de Coquimatlán, en el estado de Colima, realizan la fertilización del mango según las recomendaciones del INIFAP (2017). Sin embargo, actualmente los productores de mango buscan una estrategia que les permita mejorar las propiedades agronómicas y organolépticas del fruto y, que a la vez, reduzca el uso de fertilizantes químicos. Al respecto, Rasouli et al. (2022) han indicado que la aplicación de fertilizantes químicos combinados con ácidos húmicos (AH) es una alternativa sustentable para complementar la nutrición de un cultivo.
Los AH son la fracción principal de las sustancias húmicas y los componentes más activos de la materia orgánica del suelo (Zeng et al. 2020). El AH es un producto que contiene muchos elementos (carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre) que mejoran la fertilidad del suelo y aumentan la disponi bilidad de elementos nutritivos y, en consecuencia, afectan positivamente el crecimiento y el rendimiento de las plantas (Al-Marsoumi y Al-Hadethi 2020). La mejora en la absorción de los nutrientes por las plan tas al adicionar AH se debe a la capacidad de éstos, debido a sus grupos funcionales, de actuar como quelatantes (Murbach et al. 2020), de ajustar el pH del medio de crecimiento (Li 2020), de aumentar la permeabilidad de la membrana celular (Duan et al. 2020), de mejorar la actividad y trascripción de las enzimas involucradas en la asimilación del N (Li 2020), de inducir transportadores de fósforo de alta afinidad en las raíces (Jindo et al. 2016) y de mejorar el crecimiento del sistema radicular (Duan et al. 2020). Debido a que hay poca información del suplemento de AH con fertilización química reducida para evaluar el efecto de esta combinación sobre los parámetros de calidad de fruto, principalmente en los cultivos de mango; el objetivo de este estudio fue demostrar que los AH pueden reducir el uso de fertilizantes químicos e incrementar la calidad de los frutos de mango cv. Ataulfo.
Materiales y métodos
Localización
El trabajo de investigación se llevó a cabo del 06 de enero al 09 de mayo del 2020 en el rancho Trinidad, municipio de Coquimatlán, Colima, México, cuyas coordenadas geográficas son: latitud Norte 19° 10’ 16.54”, longitud Oeste 103° 52’ 10.85” y a una altura de 256 msnm. Las propiedades químicas del suelo del huerto de mango fueron las siguientes: pH de 7.51, conductividad eléctrica de 1.4 dS m-1, materia orgánica 1.67%, K intercambiable de 15.44 mg Kg-1, Ca intercambiable de 141.02 mg Kg-1 y Mg intercambiable de 18 mg Kg-1.
Material vegetal y marco de plantación
Se evaluaron árboles de mango cv. Ataulfo de 10 años de edad. La huerta evaluada tenía una densidad de 100 árboles por ha en marco de plantación de marco real (10 m x 10 m). En total se seleccionaron al azar 24 árboles para este experimento evitando árboles localizados en el borde de la huerta.
Diseño experimental y tratamientos
Se utilizó un diseño completamente al azar con arreglo factorial 3x2, con un total de 6 tratamientos y cuatro repeticiones cada uno. Se consideró un árbol como unidad experimental. Los tratamientos consistieron en tres dosis de NPK (70, 100 y 130%) y dos dosis de AH (70 y 100 g planta-1). La dosis recomendada de N, P y K por el INIFAP (2017) por ciclo para el cultivo de mango, de acuerdo a la edad del árbol, se consideró como el 100% (580N-190P-380K); mientras que, para obtener la dosis al 70% (406N-133P-266K) y 130% (754N-247P-494K) se redujo o aumentó un 30% de NPK de la dosis recomendada. La fuente de AH fue el producto comercial Humi Esferic (65% de AH) (Química Sagal), del cual se usó la dosis recomendada para frutales (70 g planta-1) y una dosis más alta (100 g planta-1). La aplicación de las dosis de NPK y AH se realizaron en cuatro etapas del cultivo, antes de la etapa de floración se aplicó un 15%, en la etapa de floración se aplicó un 30%, en la etapa de cuajado de fruto se aplicó un 35% y en la etapa de desarrollo del fruto se aplicó un 20%. Para aplicar el NPK y AH se escarbaron seis orificios en el suelo a una profundidad de 20 a 30 cm alrededor del tronco del árbol.
Los riegos se efectuaron únicamente en la etapa de floración y cuajado de fruto, con aplicaciones cada 15 días por riego por gravedad. Se colocaron trampas de vidrio McPhail para monitorear la presencia de mosca de la fruta (Anastrepha), pero no se presentó esta plaga en el huerto. Sin embargo, en la etapa de floración hubo presencia de trips (Frankliniella párvula), el cual se controló con la aplicación de Azadiractina (0.75 L ha-1).
Variables evaluadas
La cosecha de los frutos se realizó el 09 de mayo cuando las frutas se encontraban fisiológicamente maduras, la cual se determinó con el cambio de color de la pulpa de verde a amarillo claro y con el contenido de sólidos solubles del jugo del fruto (9-10 °Brix). Para determinar los parámetros físico-químicas se evaluaron 16 frutos por tratamiento. Se evaluó el peso fresco de cada fruto con ayuda de una balanza eléctrica (Torrey). Además, a cada fruto se le midió el diámetro polar y ecuatorial con un vernier (ScienceWare). Así mismo, se determinó el contenido de sólidos solubles totales, pH, humedad, acidez titulable y vitamina C. El contenido de sólidos solubles totales (SST) se evaluó colocando una gota de jugo fresco en el prisma de un refractómetro digital (ATAGO®). Para medir el pH se extrajo una muestra de 10 mL de pulpa macerada y se evaluó este parámetro con un ionómetro portátil (Hanna-HI98129). Para conocer el contenido de humedad se registró el peso fresco de los frutos, posteriormente, el fruto completo se cortó en pedazos pequeños para facilitar el secado y las muestras se colocaron en charolas de aluminio e introdujeron a una estufa de secado (ICB OVEN) a temperatura de 100 °C. Una vez que las muestras registraron un peso constante se obtuvo el peso seco del fruto y se determinó el contenido de humedad con la siguiente formula:
El contenido de vitamina C se determinó con el método volumétrico. Se pesó 20 g de pulpa, que se colocaron en un mortero y agregaron 10 mL de HCl al 2%, para luego macerar hasta que la muestra tomara una consistencia fina y adicionar 100 mL de agua, se homogenizó y filtró. Se tomaron 3 alícuotas de 10 mL y se titularon con el reactivo de Thielman (2,6 -dichloroindophenol), del cual se registró el gasto en cada titulación, para posteriormente realizar el cálculo de vitamina C con la siguiente formula:
Donde: Vitamina C = en la muestra expresada en mg en 100 g, VRT = volumen gastado en mL del reactivo de Thielman, 0.088 = mg de ácido ascórbico equivalente a un mL de reactivo de Thielman, VT = volumen total en mL del filtrado total de vitamina C en HCl, VA = volumen en mL de la alícuota valorada, y P = peso de muestra en gramos. Para determinar la acidez titulable se pesaron 10 g de pulpa macerada y colocaron en un matraz volumétrico y aforó a 100 mL, posteriormente, se tomó 3 alícuotas de 10 mL cada una. Cada alícuota se le adicionó 4 gotas de indicador de fenolftaleína al 1% y tituló con solución de NaOH al 0.1 N. Los resultados de estas mediciones se expresaron en porcentaje de ácido cítrico por medio de la aplicación de la formula siguiente:
Donde: mL de NaOH = volumen de hidróxido de sodio utilizado, 0.1 N = concentración de hidróxido de sodio, 0.064 = constante, y mL de alícuota = volumen de la muestra.
Resultados y discusión
Los atributos de la calidad de fruto son factores importantes que influyen en el juicio del consumidor en el mercado (Farina et al. 2019, Ranjbar et al. 2020). Los parámetros de calidad de fruto son afectados, entre otros, por la disponibilidad de nutrientes durante el desarrollo del cultivo (Li et al. 2021). En los huertos de mango del Municipio de Coquimatlán en el estado de Colima la nutrición del cultivo se realiza de acuerdo a las recomendaciones del INIFAP (2017). Pero debido al alto costo de los fertilizantes químicos, actualmente los productores de mango buscan una alternativa que permita mejorar el desarrollo y rendimiento de frutos, pero que a la vez permita reducir el uso de fertilizantes químicos. Se ha reportado que los AH mejoran la absorción de nutrientes por las plantas (Saidimoradi et al. 2019, Karimi et al. 2020, Izhar et al. 2020), por lo tanto, pueden representar una alternativa para reducir el uso de fertilizantes químicos y garantizar el desarrollo adecuado del cultivo. Se observó que el peso fresco de fruto fue afectado estadísticamente por la dosis de NPK, la dosis de AH y por la interacción de las dosis de NPK y AH (Tabla 1), mostrando que las plantas de mango a las que se les aplicó 70 g planta-1 de AH en combinación de 100% de NPK presentaron mayor peso fresco de fruto (248.3 g fruto-1) en comparación al obtenido con las dosis del 70 y 130% de NPK, superándolo por un 15.39 y 5.36%, respectivamente. Mientras que, las plantas a las que se les adicionó 100 g planta-1 de AH presentaron mayor peso fresco de fruto al agregarlo en combinación de 70% de NPK (267 g fruto-1), con un detrimento al aumentar la dosis de NPK (Figura 1). En tanto que, el diámetro polar de fruto fue afectado por la interacción de las dosis de NPK y AH (Tabla 1), presentando las plantas a las que se les agregó 70 g planta-1 de AH mayor diámetro polar de fruto al adicionarlo en combinación de 130% de NPK (11.37 cm); pero, al adicionar 100 g planta-1 de AH el diámetro polar de fruto fue mayor cuando se aplicó en combinación del 70% de NPK (11.44 cm) (Figura 2). Los resultados anteriores confirman que los AH pueden suplementar y mejorar la nutrición del cultivo cuando se aplica una fertilización química reducida sin afectar el peso y tamaño de fruto. Estos resultados están acorde con los reportado por Monda et al. (2021), quienes demostraron que los AH presentan la capacidad para reducir parcialmente la cantidad de fertilizantes químicos y obtener resultados comparables en el rendimiento del cultivo de tomate. Se ha indicado que la mejora en el peso de fruto, tamaño de fruto y rendimiento se debe a que los AH presentan un efecto similar al ácido indolacético y a la participación de los AH en la respiración celular y fotosíntesis (Ngullie et al. 2014). En tanto que, el diámetro ecuatorial de fruto fue influenciado estadísticamente por las dosis de NPK, con un mayor diámetro al adicionar 70 y 130% de NPK (Tabla 1).
Tabla 1 Efecto de las diferentes dosis de NPK y ácidos húmicos (AH) en el peso fresco de fruto, diámetro polar y diámetro ecuatorial de los frutos de mango cv. Ataulfo.
| Peso fresco de fruto (g) | Diámetro polar (cm) | Diámetro ecuatorial (cm) | ||
|---|---|---|---|---|
| Factores evaluados | ||||
| NPK (%) | ||||
| 70 | 238.55b | 10.98a | 6.23a | |
| 100 | 238.00b | 11.05a | 5.85b | |
| 130 | 227.25b | 11.21a | 6.24a | |
| AH (g planta-1) | ||||
| 70 | 231.13b | 10.6a | 6.12a | |
| 100 | 238.07a | 11.21a | 6.09a | |
| ANOVA p ≤ | ||||
| NPK | 0.010 | 0.460 | 0.002 | |
| AH | 0.030 | 0.110 | 0.770 | |
| PPK*AH | 0.001 | 0.005 | 0.570 | |
| CV(%) | 5.20 | 5.25 | 5.95 | |
Medias con letra diferentes indican efectos significativos según la prueba de comparación múltiple de Tukey con p ≤ 0.05. ANOVA = análisis de varianza. CV = coeficiente de variación.
Figura 1 Efecto de la interacción de las dosis de NPK y ácidos húmicos (AH) en el peso fresco de los frutos de mango cv. Ataulfo. Las barras indican el error estándar de la media.
Figura 2 Efecto de la interacción de las dosis de NPK y ácidos húmicos (AH) sobre el diámetro polar de los frutos de mango cv. Ataulfo. Las barras indican el error estándar de la media.
Los SST, pH, humedad, acidez titulable y vitamina C de los frutos de mango fueron afectados estadísticamente por las dosis de NPK pero no por las dosis de AH. Mientras que, la interacción de las dosis de NPK y AH evaluadas afectaron estadísticamente los SST, acidez titulable y vitamina C de los frutos de mango (Tabla 2), los cuales revelaron que, para ambas dosis de AH, los SST fue mayor al agregar 130% de NPK; sin embargo, al aplicar 70% de NPK en combinación de 70 g planta-1 de HA se superó el contenido de SST obtenidos al aplicar la dosis recomendada de NPK para el cultivo (100%) (Figura 3). Al respecto, Abdel-Mawgoud et al. (2007) indicaron que el aumento de los SST en mango podría deberse al efecto positivo del AH sobre la disponibilidad de nutrientes y la estimulación de la acumulación de pigmentos, lo que da como resultado una mayor eficiencia fotosintética que produce más asimilados.
Tabla 2 Efecto de las diferentes dosis de NPK y ácidos húmicos (AH) en la calidad de los frutos de mango cv. Ataulfo.
| SST (°BRIX) | pH | Humedad (%) | Acidez titulable (% ácido cítrico) | Vitamina C (mg 100g-1 PF) | ||
| Factores evaluados | ||||||
| NPK (%) | ||||||
| 70 | 16.23b | 4.78b | 85.28a | 0.37a | 76.90b | |
| 100 | 15.48b | 4.90b | 80.35b | 0.33b | 83.40a | |
| 130 | 15.48a | 5.14b | 78.24 | 0.38b | 72.91b | |
| AH (g planta-1) | ||||||
| 70 | 16.50a | 4.93b | 80.58a | 0.37a | 77.09a | |
| 100 | 16.06a | 4.95a | 82.00a | 0.35a | 78.39a | |
| ANOVA p ≤ | ||||||
| NPK | 0.001 | 0.003 | 0.001 | 0.001 | 0.001 | |
| AH | 0.120 | 0.780 | 0.110 | 0.190 | 0.370 | |
| NPK*AH | 0.001 | 0.590 | 0.150 | 0.010 | 0.001 | |
| CV(%) | 6.41 | 6.29 | 4.17 | 10.32 | 7.16 | |
Figura 3 Efecto de la interacción de las dosis de NPK y ácidos húmicos (AH) sobre los sólidos solubles totales de los frutos de mango cv. Ataulfo. Las barras indican el error estándar de la media.
Así mismo, se observó que al agregar 70 g planta-1 de AH la acidez titulable de los frutos de mango fue mayor al aplicarlo en combinación de 130% de NPK (0.40% de ácido cítrico); mientras que, al agregar 100 g planta-1 de AH la acidez titulable de los frutos fue mayor al aplicar 70% de NPK (0.38% de ácido cítrico) (Figura 4). La mayor acidez titulable al aplicar 70% de NPK contrasta con el menor valor de pH obtenido con este tratamiento (Tabla 1). Con relación al parámetro de acidez titulable, se ha indicado que los AH reducen la acidez de los frutos de mango, como consecuencia del incremento de los SST (El-Hameid y Adel 2018). Sin embargo, en este trabajo se observó el mismo comportamiento entre la acidez titulable y los SST de los frutos de mango. En tanto que, el contenido de vitamina C en los frutos de mango, en ambas dosis evaluadas de AH, fue mayor al agregar la dosis recomendada de NPK (100%), pero con un mayor contenido de vitamina C al agregar 100 g planta-1 de AH (Figura 5). Con respecto al contenido de vitamina C, Manthey y Perkins (2009) informaron que el nivel promedio en fruto de mango Ataulfo es de 125.4 mg 100 g-1 de pulpa fresca de fruto. En este trabajo, el mayor contenido obtenido de vitamina C en frutos de mango fue de 87.8 mg100 g-1 de peso fresco de pulpa, el cual se obtuvo al aplicar en el tratamiento de 100 g planta-1 con 100% de NPK. La diferencia del contenido de vitamina C reportado por Manthey y Perkins (2009) y los obtenidos se pueden deber a la diferencia de las condiciones ambientales, prácticas de cultivo, método de cosecha y nutrición de las plantas en ambos experimentos, tal como lo menciona (De Lima y Alves 2011).
Figura 4 Efecto de la interacción entre las dosis de NPK y ácidos húmicos (AH) sobre la acidez titulable de los frutos de mango cv. Ataulfo. Las barras indican el error estándar de la media.
Figura 5 Efecto de la interacción entre las dosis de NPK y ácidos húmicos (AH) sobre la vitamina C de los frutos de mango cv. Ataulfo. Las barras indican el error estándar de la media
Los AH usados como suplemento nutricional permiten reducir la cantidad aplicada de fertilizantes químicos y mejorar la calidad de los frutos de mango cv. Ataulfo, principalmente cuando se aplica una dosis de 100 g planta-1 de AH con el 70% de la dosis recomendada de NKP.
