Artículo científico

 

Aclareo de frutos y aspersiones foliares de calcio y miel de abeja sobre la calidad de tomate tipo costilla

 

Effect of fruit thinning and foliar spraying of calcium and honey on quality of ribbed tomato

 

M. Nieves Rodríguez-Mendoza¹*, Gustavo Baca-Castillo¹, José L. García-Cué² y J. Alberto Urrieta-Velázquez¹

 

¹ Área de Nutrición Vegetal, Estadística y Cómputo, Campus Montecillo, Colegio de Postgraduados. Km 36.5 Carretera México Texcoco. 56230, Montecillo, Texcoco, Estado de México. Tel 5959510198. *Autor para correspondencia: marinie@colpos.mx

² Estadística y Cómputo, Campus Montecillo, Colegio de Postgraduados. Km 36.5 Carretera México Texcoco. 56230, Montecillo, Texcoco, Estado de México. Tel 5959510198.

 

Recibido: 6 de Junio del 2014
Aceptado: 11 de Febrero del 2015

 

RESUMEN

En la producción de tomate (Solanum licopersicum L.) existen alternativas de manejo ecológico y económico para incrementar el rendimiento, sabor, vida de anaquel y propiedades nutraceúticas que dan valor agregado a la calidad de fruto. El objetivo de la presente investigación fue determinar el efecto del aclareo de racimos y aspersiones foliares de Ca y miel de abeja a 2 % sobre la calidad de frutos de tomate tipo costilla selección Starmex 2. La investigación se realizó en un invernadero, bajo un diseño de bloques completos al azar con arreglo factorial 2³ de los tratamientos: dos dosis de calcio (0 y 350 mg L^-1), dos niveles de miel de abeja (0 y 2 % p/p) y dos niveles de aclareo de frutos (con y sin), con cuatro repeticiones. Los frutos se cosecharon maduros y en ellos se registró el peso fresco, el diámetro ecuatorial, el número de costillas y sépalos, la acidez titulable, los sólidos solubles totales (°Brix), la concentración de Ca, y las de licopeno y de vitamina C. El número de costillas aumentó (P ≤ 0.05) por el efecto interactivo del aclareo y las aspersiones de calcio. Asimismo el peso del fruto se incrementó por el efecto separado del aclareo y las aspersiones de miel. El diámetro ecuatorial y el número de sépalos del fruto aumentaron (P ≤ 0.05) con el aclareo y las aspersiones foliares de calcio. En las variables de calidad, solamente hubo efecto en los sólidos solubles (°Brix), acidez titulable y vitamina C; que aumentaron por la interacción de Ca y miel de abeja.

Palabras clave: Solanum licopersicum, nutrición foliar, tomate mexicano, calidad de fruto.

 

ABSTRACT

Different ecological and economic management techniques are used in tomato (Solanum licopersicum L.) production to add value by modification of yield, taste, shelf life and nutraceutical properties. This study determined the effect of cluster thinning and spraying foliar Ca²+ and 2 % honey on the quality of cv. Starmex 2 of ribbed tomato fruits. The research was conducted in a greenhouse, using a completely randomized block design (α = 0.05) with a 2³ factorial treatment arrangement: two calcium doses (0 mg L^-1 and 350 mg L^-1), two honey levels (0 % p/p and 2 % p/p), and two fruit thinning factors (with and without); with four replications. In fruits harvested at maturity, fresh fruit weight, equatorial diameter, number of ribs and sepals, titratable acidity, degrees Brix, and content of lycopene, vitamin C, Ca²+ and K+ were recorded. The number of ribs increased (P ≤ 0.05) due to the interactive effect of thinning and calcium sprays, as did fruit weight due to thinning and honey sprays. Equatorial diameter and number of sepals in fruit increased (P ≤ 0.05) with thinning or foliar calcium sprays. On postharvest variables the only significant effects were in soluble solutes, titratable acidity, and potassium and vitamin C concentrations.

Key words: Solanum licopersicum, foliar nutrition, Mexican tomato, fruit quality.

 

INTRODUCCIÓN

En la producción de tomate (Solanum licopersicum L.), las prácticas culturales como la poda y el raleo de flores son técnicas útiles que optimizan las condiciones del cultivo y favorecen el desarrollo y calidad comercial de los frutos. El aclareo de frutos es una forma de regular la carga y el tamaño de éstos, que combinada con aspersiones foliares de macro o micro nutrimentos ayuda a obtener tomates con mayor contenido de azúcares, acidez, firmeza (Batu, 2004), color, tamaño (Beckles, 2012) y antioxidantes como licopeno y ácido ascórbico. Aunque la cantidad de antioxidantes varía entre genotipos, es posible modificar la cantidad de éstos en función de la intensidad luminosa, punto de corte, madurez, suministro de agua y fertilización (Dumas et al., 2003; King-Wen et al, 2010).

El calcio es un nutrimento esencial para el crecimiento y expansión celular en los frutos, ya que al asociarse a la calmodulina actúa como cementante en la lámina media, que da firmeza a la pared celular y estabilidad a la membrana, lo que se refleja en mayor vida de anaquel del fruto (Suzuky et al., 2003; Park et al., 2005).

El contenido del Ca puede aumentar de 20 a 40 % en el fruto con concentraciones de 0.3 a 1.0 mg g^-1, y de 50 mg g^-1 en las hojas (Hao et al., 2000; Hirschi, 2004; Park et al., 2005). Otra práctica documentada para aumentar rendimiento y algunas propiedades de calidad de los frutos es la aplicación foliar de miel de abeja (Villegas et al., 2001; Gómez et al., 2006). Sus componentes, agua (15 a 20 %), carbohidratos (80 a 85 %), ácidos orgánicos (glucónico, acético, cítrico, láctico, succínico), sustancias nitrogenadas (aminoácidos y proteínas), lípidos, oligoelementos, enzimas (invertasa, amilasa, catalasa, inhibina, fosfatasa y otras) y vitaminas (tiamina, riboflavina, piridoxina, ácido pantoténico, ácido nicotínico, biotina, y ácido fólico), son absorbidos por las hojas, lo que se refleja en la producción y en algunas propiedades organolépticas de los frutos de las hortalizas. Ball (2007) señala que la miel de abeja aporta glucosa y fructosa, además de los minerales Ca (23 a 68 ppm) y K (100 a 588 ppm), que se pueden aprovechar en la nutrición foliar del tomate y aportar elementos relacionados con la calidad de los frutos.

La miel de abeja se usa con propósitos médicos en humanos como fuente de antioxidantes, (compuestos fenólicos) y como antibiótico (Thrasivoul, 2001; Ball, 2007; Cruzado et al., 2007). El uso de la miel de abeja como fuente de nutrimentos y control de enfermedades en cultivos agrícolas no es muy conocida; aunque hay reportes que su aspersión al follaje de tomate de cáscara (Phisalis ixocarpa Brot.) al 2 %, combinada con Si, disminuye la severidad de daño causado por Fusarium oxysporum (Gómez et al., 2006). En cebolla (Allium cepa L.) disminuye la incidencia y severidad de Sclerotium cepivorum (Medel, 2007)¹, mientras que en plántulas de tomate mejora el vigor, incrementa el diámetro del tallo y la absorción de N, P y K (Villegas et al., 2001).

México, uno de los países con mayor diversidad vegetal, tiene un gran potencial alimentario debido a que conserva materiales silvestres de especies cultivadas de importancia antropocéntrica. Ejemplo de ello es el tomate de costilla que se produce con una mínima tecnología los estados de Oaxaca, Guerrero, Veracruz, Puebla y Campeche, cuya producción se comercializa localmente a precios más altos que las variedades comerciales. De estos cultivares se han hecho colectas para mejoramiento genético (Rincón y Hernández, 2003). Estos materiales tienen un potencial para su selección y producción, por lo que el objetivo del presente trabajo fue determinar el efecto del aclareo de frutos en los racimos y de las aspersiones foliares de Ca y miel de abeja sobre la calidad de los frutos del tomate tipo costilla.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento se estableció en un invernadero tipo túnel en Texcoco, Montecillo, Edo. de México, a 98° 52' 3" N y 2220 msnm. Se utilizó la selección de tomate tipo costilla Starmex 2 obtenida del "Programa de Mejoramiento de Jitomate Mexicano" del Postgrado en Recursos Genéticos y Productividad en el Campus Montecillo del CP, cuyas características son: alto porcentaje de emergencia (97 %), crecimiento indeterminado, follaje verde oscuro con racimos ramificados y frutos típicamente redondos y acostillados de color rojo intenso.

Para su germinación, las semillas se colocaron en charolas de poliestireno expandido rellenadas con "peat-moss", cuyo riego se hizo con agua hasta la emergencia y después con solución Steiner a -0.018 MPa de potencial osmótico (CE, conductividad eléctrica, de 0.25 dS m^-1). Después de 35 d de la siembra, la raíz fue tratada con Previcur N® (3mL L^-1 de agua) y se trasplantaron en macetas de plástico de 19 L rellenadas con tezontle (granulometría de 0.3 a 0.7 cm). Desde el trasplante hasta la cosecha, la nutrición se llevó a cabo con la solución nutritiva Steiner (Steiner, 1984) a -0.072 MPa (9, 4, 7, 12, 1, y 7 mmol_c L^-1 de Ca⁺⁺, Mg⁺⁺, K+, NO₃^-, H₂PO₄^-, y SO₄⁼, respectivamente) y micronutrientes, con CE de 2.0 dS m^-1 y pH de 5.5. La solución se aplicó (4 L h^-1) mediante un sistema de riego por goteo con dos emisores por planta, con seis riegos de 15 min cada 2 h, de 8:00 a 18:00 h.

Se utilizó el diseño experimental de bloques completos con tratamientos aleatorizados, con un factorial completo 2³. Se manejaron ocho tratamientos, resultado de las combinaciones de los factores y los niveles: con y sin aclareo de frutos, dos dosis de calcio (0 y 350 mg L^-1) y dos niveles de miel de abeja (0 % y 2 % p/p). A los 15 d después del trasplante (ddt), se aplicaron los tratamientos al follaje semanalmente, y se inició el aclareo de frutos para dejar siete frutos por racimo (se podó hasta que del séptimo fruto se desprendió la corola); en el tratamiento alterno el racimo se dejó intacto.

La unidad experimental consistió en una maceta con una planta de tomate conducida a un tallo, a una densidad de plantación de 1.2 plantas m^-2. Los frutos se cosecharon cuando alcanzaron el estado de madurez de estrella rosa (comienza a mostrar un color rosado al final del fruto), se registró el peso individual en gramos, el diámetro ecuatorial en mm (vernier digital marca Truper, Tertulianet®) y el número de costillas y de sépalos; luego se analizó en ellos la acidez titulable, los sólidos solubles totales (AOAC, 1990) con un refractómetro Atago 0-30®, el contenido de licopeno mediante la técnica descrita por Arias et al. (2000), el contenido de vitamina C (AOAC 1990), la concentración de Ca por digestión húmeda (Alcantar y Sandoval, 1999), y contenido de minerales esenciales mediante espectofotometría de absorción atómica con el ICP-EAS modelo Liberty II secuencial marca Varian® (Australia). Los datos se analizaron estadísticamente mediante análisis de varianza con un diseño bloques completos con tratamientos aleatorizados para cada uno de los factores en estudio, así como pruebas de comparación de medias de Scheffé (P ≤ 0.05), todo ello con el paquete estadístico SAS 9.3 para Windows (2010).

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Variables evaluadas

El número de sépalos y de costillas, el diámetro ecuatorial y el peso del fruto mostraron diferencias estadísticas (P ≤ 0.05 y P ≤ 0.01). Estos resultados obedecen a las interacciones simples; aclareo de frutos (A), a las aspersiones de Ca (Ca) y de miel de abeja (M) al follaje, y a las interacciones de dos y tres factores (Cuadro 1). El número de costillas y peso de fruto están definidos por la interacción de los tres factores. Con el aclareo se favorece la disponibilidad de carbohidratos y agua en los frutos, el Ca en la célula aumenta la firmeza del fruto y la miel favorece el desarrollo. La trascendencia de las interacciones de tres factores, como en este caso, ha sido destacada por Urrieta-Velázquez et al. (2012), Juárez et al. (2012) y López-Ordaz et al. (2011) para favorecer el desarrollo de tomate tipo costilla, Lilium y mango ( Mangifera indica L.), respectivamente.

 

Número de costillas

Los tratamientos donde se aplicó aclareo, calcio y miel de abeja, obtuvieron frutos con 7.75 costillas, valor mayor (P ≤ 0.05) que las 6.29 costillas de los frutos testigo (Cuadro 2). Cuando se hicieron aspersiones foliares con miel pero sin calcio se formaron 6.77 costillas, (P ≤ 0.05), y cuando se hicieron aspersiones de Ca sin miel más aclareo, el número fue de 7.45, promedio estadísticamente igual al testigo (Cuadro 2). Los resultados muestran que el aclareo y la aplicación foliar de calcio incrementan el número de costillas en los frutos de tomate que según lo reportado en la literatura la aplicación del ion produce frutos con mayor consistencia y vida de anaquel (Dorais et al., 2004), características deseables en tomate.

Es de destacar la importancia del aclareo en el número de costillas, atribuible a que favorece la disponibilidad de fotoasimilados, agua y nutrimentos para llevar a cabo los procesos biológicos de polinización y de formación de semillas y lóculos, que promueven el aumento del número de costillas de los frutos. Fridman et al. (2000) menciona la importancia de estos fotoasimilados en los sépalos que son determinantes en el número de costillas.

 

Peso del fruto

Cuando se aplicó aclareo, calcio y miel de abeja, se obtuvo el mayor peso promedio del fruto (49.99 g/fruto), estadísticamente igual que cuando se aplicó únicamente aclareo y calcio (43.14 g/fruto) y superior (P ≤ 0.05) al peso de 38.34 g/fruto cuando no se realizó el aclareo (Cuadro 2). En la ganancia registrada en el peso del fruto, al igual que en el número de costillas, se infiere que el aclareo favoreció la movilidad de carbohidratos. El aclareo es una práctica recomendada para balancear el crecimiento y optimizar el número y tamaño de frutos por racimo en la planta (Bojacá et al., 2009), así como incrementar los carbohidratos y algunos metabolitos secundarios en el tomate (Dorais et al., 2008).

La aplicación de miel de abeja, que es fácilmente disponible para la planta cuando se aplica vía foliar, además de aportar calcio y potasio a la planta también aporta azúcares, proteínas, aminoácidos vitaminas y hormonas que participan en el desarrollo y peso del fruto (Ulloa et al., 2010). Según Gómez et al. (2006), con la aplicación foliar de miel de abeja a 2 % el peso de fruto en tomate de cáscara se incrementó en 28.7 %.

 

Número de sépalos

En el número de sépalos se presentaron diferencias (P ≤ 0.01) por efecto aclareo y por la interacción aclareo x aplicación de calcio (Cuadro 1). Con ambos se obtuvieron 8.54 sépalos, mientras que sin la aplicación de Ca el número fue de 8.16, y con calcio pero sin aclareo fueron 7.93 sépalos (Cuadro 3). Por tanto, el aclareo y la aplicación de calcio son tan importantes en la cantidad de sépalos como en el número de costillas; es decir, ambos factores son esenciales en la primera etapa de desarrollo del fruto cuando éste demanda mayor cantidad de fotoasimilados y calcio, ion determinante en la estabilidad de las membranas y las paredes de las células del fruto (Marschner, 2012).

Los sépalos constituyen una fuente inmediata de fotoasimilados de la estructura floral debido a su alto contenido de cloroplastos (Gutiérrez y Albanchez, 2010). Por ello se requiere de un cáliz grande en las amplias estructuras florales que se originan en los frutos del tomate tipo costilla. Diversos estudios demuestran la importancia de la síntesis de fotoasimilados en los órganos fotosintéticos (Martínez et al., 2001; Yin et al. 2010), sobre todo los más inmediatos a los frutos como los sépalos (Fridman et al., 2000), como ocurre en otras especies (Marcelis et al., 2004). Urrieta-Velázquez et al. (2012) documentaron diferencias en el número de sépalos en tres selecciones de tomate tipo costilla debidas a un efecto interactivo entre la selección y nutrición del cultivo.

 

Diámetro ecuatorial del fruto

En el diámetro ecuatorial se obtuvieron diferencias estadísticas (P ≤ 0.05) por efecto de las interacciones simples (Cuadro 1). Con el aclareo de frutos combinado con las aspersiones foliares de calcio se obtuvo un diámetro ecuatorial de 44.9 mm; sin aclareo el diámetro fue de 42.23 mm, valor estadísticamente inferior (P ≤ 0.05). Cuando se hizo el aclareo de frutos sin aspersiones de calcio, el diámetro del fruto fue de 43.89 mm, valor estadísticamente (P ≤ 0.05) diferente al tratamiento con aclareo y calcio (Cuadro 3). Cuando se hizo aclareo y aplicación foliar de miel se obtuvo un promedio de 45.49 mm de diámetro ecuatorial del fruto, pero sin las aspersiones de miel el diámetro fue de 43.32 mm, y con aplicación de miel sin aclareo el diámetro ecuatorial del fruto fue de 43.03 mm (Cuadro 4).

Ambos factores, aclareo y aplicación foliar de miel, son igualmente importantes en el tamaño del fruto. Con el aclareo hay mayor disponibilidad de azúcares para el fruto, y con la aplicación de miel sus componentes (minerales, vitaminas, aminoácidos, enzimas, entre otros) son absorbidos por la planta en una etapa donde la demanda nutrimental es alta (Ulloa et al, 2010). El uso de la miel de abeja como fuente orgánica de nutrimentos para los cultivos es relativamente nuevo, y hasta el momento no se sabe con claridad cuáles de sus componentes en forma aislada o en interacción favorece el desarrollo de los cultivos y la resistencia a enfermedades, pero en varios estudios se han observado respuestas favorables a esta aplicación (Gómez et al., 2006; Ramírez et al., 2006; Medel, 2007). La interacción la aplicación foliar de Ca y miel no fue significativa, a pesar de ser fuentes de nutrimento para el tomate tipo costilla. En la misma selección Starmex2, Urrieta-Velázquez et al. (2012) reportaron diferencias en el diámetro ecuatorial inducidas con el uso de la solución de Steiner, debido al efecto interactivo entre selección y solución nutritiva.

 

Solidos solubles totales

La cantidad de solidos solubles en los frutos de tomate tipo costilla fue afectada por la interacción aplicación de calcio y miel (Cuadro 5). Con ambas aspersiones combinadas hubo 4.72 °Brix (Figura 1), mientras que al aplicar sólo Ca o miel el contenido de sólidos solubles se incrementó en 12.1 % y 18.2 % (5.33 y 5.57, respectivamente). Los valores de °Brix están por encima de lo reportado por Casiera-Posada et al. (2008) para cultivares de tomate (3.5 a 5.0 °Brix). El incremento en sólidos solubles por la aplicación de miel puede adjudicarse al aporte de carbohidratos y nutrimentos, como propusieron Arellano y Gutiérrez (2006). Estos resultados coinciden con lo reportado por Urrieta-Velázquez et al. (2012) quienes no encontraron respuesta estadística por interacciones en sólidos solubles , sino solamente a diferencias genéticas entre los tomates evaluados.

 

Concentración de calcio

Con el aclareo (Cuadro 5), la concentración de Ca en el fruto se incrementó en 12.9 % más que en las plantas sin raleo (de 0.24 a 0.31 g kg^-1 de pulpa). Se infiere que los frutos restantes después del aclareo tuvieron mayor disponibilidad de fotoasimilados y agua que favorecieron el movimiento del Ca hacia los frutos. El calcio prolonga la vida de anaquel, ya que actúa sobre las cadenas de pectina para formar puentes entre éstas, lo que aumenta la resistencia de la pared celular (Dodd et al., 2010; Lara et al., 2004).

 

Concentración de licopeno y vitamina C

La aplicación foliar de miel de abeja afectó estadísticamente los niveles de licopeno en fruto (P ≤0.05), y contrario a lo esperado las aspersiones foliares disminuyeron la concentración de este antioxidante hasta en 14 %, de 32.24 a 26.70 mg/100 g de pulpa. Por su parte, el contenido de ácido ascórbico (vitamina C) no se modificó por los factores ni las interacciones, a pesar de que según Graguera et al. (2009) estas técnicas de manejo favorecen el movimiento e incremento de nutrimentos en las plantas de tomate. Es decir, la aplicación de miel de abeja no favoreció la calidad de fruto, ya que no aumentó los niveles de estos productos nutraceúticos, en particular de licopeno que es de lo más deseado para la producción de tomate de calidad.

 

CONCLUSIONES

El aclareo de frutos y las aspersiones foliares de calcio aumentaron significativamente el número de sépalos (4.6 %), el número de costillas (10.6 %) y el diámetro ecuatorial del fruto (2.3 %). El aclareo y la aspersión foliar de miel de abeja aplicados por separado favorecieron el peso de los frutos, y aplicados en conjunto incrementaron hasta en 5 % el diámetro ecuatorial.

La aspersión foliar de calcio o miel de abeja por separado aumentaron los sólidos solubles en 12.9 % y 18.2 %, respectivamente. Es factible utilizar la aspersión foliar de calcio o de miel de abeja para mejorar la calidad del fruto de tomate de costilla cultivado en invernadero.

 

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Notas

¹ Medel M. E. (2007) Fertilización foliar orgánica y fuentes de nitrógeno en cebolla para inducir resistencia a S. cepivorum Berk. Tesis de maestría en ciencias. Colegio de Postgraduados, Montecillo Edo. de México. 88 p.