Calidad poscosecha de frutos de pepino cultivados con diferente solución nutritiva*

Postharvest quality of cucumber grown with different nutrient solution

Delia Moreno Velázquez^1§, Brenda Nataly Hernández Hernández¹, Juan Manuel Barrios Díaz¹, Armando Ibáñez Martínez¹, Wendy Cruz Romero¹ y Raúl Berdeja Arbeu¹

¹ Benemérita Universidad Autónoma de Puebla-Facultad de Ingeniería Agrohidráulica. Av. Universidad s/n Junta Auxiliar de San Juan Acateno. Teziutlán, Puebla. C. P. 73695. México. Teléfono 01: 231 31 2 29 33. (youarenotalone_19@hotmail.com; jbarriosdia@hotmail.com; armandoibama@hotmail.com; cruzrw@hotmail.com; raulberdeja@yahoo.com.mx). ^§Autor para correspondencia: demove91@hotmail.com.

* Recibido: diciembre de 2014
Aceptado: marzo de 2015

Resumen

Numerosas soluciones nutritivas se han formulado para evaluar el crecimiento, desarrollo, comportamiento y absorción de nutrientes en diferentes cultivos; existiendo escasa información en relación a la calidad postcosecha. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la calidad postcosecha de frutos de pepino 'Sanson' cultivados con diferente solución nutritiva, el cual se realizó del 6 de abril al 30 de septiembre de 2011, en la Facultad de Ingeniería Agrohidráulica de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Teziutlán, Puebla, México. Se utilizó un invernadero tipo doble túnel de 250 m² equipado con sistema de riego por goteo. El sustrato utilizado fue tezontle cribado de 5 mm de diámetro y semilla de pepino 'Sanson', la siembra se realizó en vasos de unicel del Núm. 8 y el trasplante a los 33 días de emergencia en bolsas de polietileno de 25 x 30 cm, se colocó una planta por bolsa. Los tratamientos fueron: solución nutritiva Steiner al 100%, solución nutritiva Steiner al 50%, solución nutritiva Morard y Benavides 100% y solución nutritiva Morard y Benavides al 50%. Se seleccionaron frutos de tamaño y color homogéneo y se almacenaron a 25 °C por 13 días. Cada tercer día se midieron las variables pérdida de peso, sólidos solubles totales (SST), acidez titulable, y contenido de clorofila a, b y total. Los resultados de las variables fueron analizadas mediante un diseño completamente al azar con arreglo factorial 4 x 7. Los frutos de pepino 'Sanson' cultivados con solución nutritiva Morad y Benavides al 100% presentaron mejor calidad.

Palabras clave: Cucumis sativus L., clorofila, pérdida de peso, sólidos solubles.

Abstract

Many nutrient solutions have been formulated to evaluate growth, development, behavior and absorption of nutrients in different crops; there is very little information regarding postharvest quality. The aim of this study was to evaluate postharvest quality of cucumber 'Sanson' grown with different nutrient solution, which was held from April 6 to September 30, 2011, at the Faculty of Agro-hydraulic Engineering from the Benemerita Universidad of Puebla, Teziutlán, Puebla, Mexico. A double Quonset greenhouse of 250 m² equipped with drip irrigation system was used. The substrate used was tezontle screening of 5 mm in diameter and cucumber seed 'Sanson'; seeding was performed in polystyrene cups no. 8 and transplantation at 33 days of emergency in polyethylene bags 25 x 30 cm, placing a plant per bag. Treatments were: Steiner nutrient solution at 100%, Steiner nutrient solution at 50%, Morard and Benavides nutrient solution at 100%, Morard and Benavides nutrient solution at 50%. Homogeneous fruit in color and size were selected and stored at 25 °C for 13 days. Every third day variables measured: weight loss, total soluble solids (SST), titratable acidity and chlorophyll a, b content and total. The results of the variables were analyzed using a completely randomized design with a factorial arrangement 4 x 7. Cucumber 'Sanson' with Morad and Benavides nutrient solution at 100% had better quality.

En México, el cultivo del pepino (Cucumis sativus L.) ocupa el segundo lugar en importancia entre las hortalizas exportadas (FAO, 2010). Uno de los aspectos de mayor importancia en la producción de hortalizas en invernadero es la nutrición que deben recibir durante el ciclo de cultivo (Widders y Lorenz, 1982), para obtener frutos de calidad, entendida ésta en términos de apariencia, textura, sabor, aroma, valor nutritivo, constituyentes químicos, propiedades funcionales y defectos (Gruda, 2005). Numerosas soluciones nutritivas han sido formuladas para hacer crecer plantas en cultivo sin suelo, y su composición química varía ampliamente (Smith et al., 1983). Steiner (1961, 1968, 1984) estableció el concepto de relación mutua entre los aniones y entre los cationes, y elaboró una solución nutritiva universal, que se distingue por sus relaciones mutuas entre aniones y cationes, expresadas en por ciento del total de mM L^-1; de 60:5:35 para aniones y 35:45:20 para cationes.

Se puede establecer cualquier relación de iones y cualquier concentración total de sales, siempre que no supere los límites de precipitación para ciertas combinaciones de iones. Así, la selección de la concentración de una solución nutritiva debe ser tal que el agua y los iones totales sean absorbidos por la planta en la misma proporción en la cual están presentes en la solución (Steiner, 1968). Por lo anterior, existe un gran número de soluciones nutritivas para distintos cultivos.

Gómez et al. (2003) reportan que la calidad de frutos de pepino obtenidos de diferentes sistemas hidropónicos está asociada con el incremento de nitrógeno y de las diferencias en la absorción de minerales, particularmente del nitrógeno, potasio, magnesio y calcio (Jasso-Chaverria et al., 2005). El objetivo de la presente investigación fue evaluar la calidad poscosecha de frutos de pepino 'Sanson' cultivados con diferente solución nutritiva.

La presente investigación se realizó del 6 de abril al 30 de septiembre de 2011, en la Facultad de Ingeniería Agrohidráulica de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), en San Juan Acateno, Teziutlán, Puebla, ubicada a 1 689 msnm, con coordenadas: 19 52' 31.1" de latitud norte y 97 21' 34.1" de longitud oeste (INEGI, 2005). Se utilizó un invernadero tipo doble túnel de 250 m² equipado con sistema de riego por goteo abastecido por cuatro tanques con capacidad de 750 L cada uno. El sustrato utilizado fue tezontle cribado a un diámetro inferior a 5 mm desinfectado con formol al 2%.

Se utilizó la semilla de pepino 'Sanson', la siembra se realizó en vasos de unicel del Núm. 8, se colocó una semilla por vaso aproximadamente a 1 cm de profundidad y se cubrió con el mismo tezontle. El trasplante se realizó a los 33 días de emergencia en bolsas de polietileno de 25 x 30 cm, se colocó una planta por bolsa. Durante la fase de semillero se aplicó un riego diario con agua simple hasta saturar el sustrato, y a partir de la emergencia se inició la aplicación de las soluciones nutritivas de acuerdo a cada uno de los tratamientos.

Después del trasplante, los riegos se aplicaron todos los días con dosis de 1 L por planta, distribuida en cuatro aplicaciones de 15 min cada una, dejando un intervalo de cuatro horas entre riego y riego. Con el fin de guiar y mantener el tallo erguido de las plantas, se realizó el tutoreo con rafia sujeta a los soportes de alambre del invernadero y se amarró sobre la base del tallo de la planta para enredarla helicoidalmente. El diseño experimental fue bloques completamente al azar, con cuatro tratamientos, cuatro repeticiones por tratamiento y una unidad experimental de 20 plantas.

Los tratamientos fueron: solución nutritiva Steiner al 100%, solución nutritiva Steiner al 50%, solución nutritiva Morard y Benavides al 100% y solución nutritiva Morard y Benavides al 50% (Cuadro 1), para su elaboración se utilizaron los fertilizantes comerciales, nitrato de calcio (Ca (NO₃)₂ 4H₂O), nitrato de potasio (KNO₃), sulfato de potasio (K₂SO₄), fosfato monopotásico (KH₂PO₄) y Sulfato de magnesio (MgSO₄ 7H₂O); los micronutrientes fueron aplicados mediante un fertilizante comercial, Rexe^® Mix. La cosecha de frutos se realizó manualmente al momento de alcanzar la madurez comercial, color verde olivo, llenado del fruto y facilidad del desprendimiento de tricomas.

Los frutos se trasladaron al laboratorio de análisis físico-químico de la Facultad de Ingeniería Agrohidráulica para llevar a cabo el estudio de calidad postcosecha. Se seleccionaron 38 frutos de tamaño y color homogéneo y se almacenaron a 25 °C por un periodo de 13 días. Cada tercer día se midieron las variables pérdida de peso, sólidos solubles totales (SST), acidez titulable, y contenido de clorofila a, b y total. Se registró el peso individual (g) del fruto utilizando una balanza electrónica Torrey PCR series 40. Los resultados se reportaron como porcentaje de pérdida de peso acumulado al relacionar el peso final con el peso inicial (Díaz-Pérez, 1998).

Transcurrido el tiempo, se maceró el tejido y se filtró en papel Whatman Núm.1, el filtrado se aforó a 10 mL con acetona al 80% y se determinó la absorbancia a 645 y 663 nm para clorofila a y b, respectivamente en un espectrofotómetro Spectronic 21 D Milton Roy. La cantidad de clorofila se reportó en mg de clorofila por gramo de tejido. Los resultados de las variables fueron analizadas mediante un diseño completamente al azar con arreglo factorial 4 x 7; cuatro soluciones nutritivas (Steiner al 100%, Steiner al 50%, Morard y Benavides al 100% y Morard y Benavides al 50%) y siete tiempos de almacenamiento, uno cada tercer día; la unidad experimental fue un fruto con cuatro repeticiones en las variables de SST, acidez titulable y contenido de clorofila, y 10 repeticiones para pérdida de peso. Al realizar el análisis de varianza y encontrar diferencias significativas, se aplicó la prueba de comparación de medias de Tukey (α= 0.05) mediante el programa computacional SAS.

Pérdida de peso

La pérdida de peso, expresada como pérdida de peso acumulativa, fue menor (7%) en frutos de pepino 'Sanson' cultivados con la solución nutritiva Morard y Benavides al 100% (Cuadro 2). Al concluir el almacenamiento de 13 días, se registró una pérdida de 16%. Ben-Yehoushua (1987) reportó que la calidad comercial del pepino se demerita cuando se alcanzan pérdidas de peso superiores al 5%, éste dato se presentó a partir del quinto día de almacenamiento, con síntomas visibles de marchitamiento. La menor pérdida de peso en los frutos cultivados con solución Morard y Benavides al 100%, puede atribuirse al contenido de 5% más del anión H₂PO₄ y del catión calcio, con respecto a la solución nutritiva Steiner al 100% (Cuadro 1).

El P, es un elemento constituyente de las membranas celulares (fosfolípidos) que ayudan en el transporte selectivo de sustancias hacia el interior de la célula y el mantenimiento de la bicapa de lípidos ante cambios de temperatura, lo cual contribuye a cambios en la velocidad de respiración y traspiración (Salisbury y Ross, 1992).

Aghili et al. (2009) encontraron que las concentraciones de calcio en el fruto de pepino además de relacionarse con la firmeza del fruto ayudan al mantenimiento de la permeabilidad de la membrana celular e integridad de la pared celular. En frutos de pepino 'Sanson' cultivados con solución Morard y Benavides al 100%, el porcentaje de fósforo registrado fue de 1.04 y de calcio de 2.06; mientras que en los frutos con solución Steiner al 100% fue de 0.8 y 1.83, respectivamente.

Sólidos solubles totales

El contenido de SST resultó mayor en los frutos de pepino cultivados con la solución nutritiva Morard y Benavides al 100% (3.57), y a los siete días de almacenamiento (Cuadro 2). Los pepinos son frutos no climatéricos (Suslow y Catwell, 1997) que se caracterizan por presentar valores bajos de SST (Musmade y Desai, 1998), por lo que la acumulación de azucares durante la etapa de crecimiento y maduración no experimenta cambios significativos (Azcón y Talón, 2003). Cortés et al. (2011) reportaron valores de 3.3 SST en pepino 'Cohombro'. Muy et al. (2004) señalaron valores de 2.5 a 4.0 SST en frutos de pepino 'Conquistador'. En el presente estudio, el pepino 'Sanson' presentó valores similares a los reportados por los autores(as) antes mencionados, en el rango de 2.8 a 3.7 SST.

Acidez titulable

La acidez titulable, expresada en porciento de ácido cítrico fue mayor en los frutos cultivados con solución Morard y Benavides al 100% (0.083%), y al concluir los 13 días de almacenamiento (0.089%) (Cuadro 2). Cortés et al. (2011) reportó en pepino 'Cohombro' valores de 0.05%, similar a lo encontrado en pepino 'Sanson' (0.069%). Un mayor porcentaje de acidez en los frutos cultivados con la solución Morard y Benavides al 100% lo explican Aghili et al. (2009), ellos mencionan que la concentración de P se correlaciona positivamente con el contenido de ácido cítrico en frutos de pepino, debido al papel que juega el P en la síntesis de ácido cítrico y descenso del pH de la vacuola celular. El contenido de fósforo en la solución Morard y Benavides al 100% fue 5% mayor a la de Steiner al 100% (Cuadro 1). El incremento de la acidez al concluir el periodo de almacenamiento es consecuencia de la senescencia tal como menciona Díaz (2002).

Clorofila a, clorofila b y clorofila total

El contenido de clorofilas a, b y total, fue mayor en los frutos cultivados con la solución nutritiva Morard y Benavides al 100%, sin cambio en el contenido de clorofila b conforme transcurrió el periodo de almacenamiento (Cuadro 2). De acuerdo con Salisbury y Ross (1992), el contenido de clorofila a es mayor en plantas de sol y la clorofila b en plantas de sombra, comportamiento que se observó en el presente trabajo. La explicación del mayor contenido de clorofila a en los frutos cultivados con solución Morard y Benavides al 100%, se debe a que contiene 15% más de nitrógeno que la solución Steiner al 100% (Cuadro 1), nitrógeno que puede participar en la estructura de la clorofila.

Conclusiones

Los frutos de pepino 'Sanson' cultivados con solución nutritiva Morard y Benavides al 100% presentaron mejor calidad.

Literatura citada

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