Efecto positivo de aplicaciones de ácido salicílico en la productividad de papaya (Carica papaya)*
Positive effect of salicylic acid application on productivity of papaya (Carica papaya)
Rodolfo Martin-Mex1, Ángel Nexticapan-Garcéz1, Rubí Herrera-Tuz1, Silvia Vergara-Yoisura1 y Alfonso Larqué-Saavedra1§
1 Centro de Investigación Científica de Yucatán, A. C., Calle 43 no. 130, Chuburná de Hidalgo, C. P. 97200, Mérida, Yucatán, México. (rodolfo@cicy.mx) (angar@cicy.mx) (rubi.herrera@yucatan.gob.mx) (silvana@cicy.mx). Tel. (999) 942-8330 Ext. 260 y 259. §Autor para correspondencia: larque@cicy.mx.
]]>* Recibido: enero de 2011
Aceptado: junio de 2012
Resumen
Durante dos años se realizó un experimento con papaya (Carica papaya) cv. Maradol en condiciones de campo en Yucatán en el que se estudio el efecto de aspersiones de bajas concentraciones de ácido salicílico (AS), en la productividad del frutal. El AS a concentraciones de 0.01 μM incremento el porcentaje de plantas hermafroditas en 20% sobre el control e incremento significativamente la altura y grosor de la planta. Esta misma concentración incremento 19.7% el número de frutos por planta, en 2% el peso de los frutos y en 21.9% el rendimiento por hectárea. El AS a todas las concentraciones probadas incremento significativamente la variable de productividad analizada.
Palabras clave: ácido salicílico, frutos papaya maradol, productividad.
Abstract
For two years, was conducted an experiment with papaya (Carica papaya) cv. Maradol under field conditions in Yucatan in which was studied the effect of spraying low concentrations of salicylic acid (SA), in the productivity of fruit. The SA to concentrations of 0.01 (μM increased the percentage of hermaphroditic plants in 20% over the control and significantly increased the height and thickness of plants. This same concentration increased 19.7% the number of fruits per plant, in 2% of the fruit weight and 21.9% the yield per hectare. The SA at all concentrations tested, significantly increased the productivity variable analyzed.
]]> Key words: salicylic acid, fruit of papaya maradol, productivity.
Introducción
La papaya (Carica papaya) es un frutal tropical originario de Centroamérica y sur de México que en los últimos años ha cobrado mucho interés por su demanda internacional (SIAP, 2010; FAO, 2012).
El fruto tiene un alto valor nutritivo y la agroindustria derivada de esta planta es fundamental por ser proveedora de la papaína, enzima utilizada como ablandador natural de carnes y en la industria cervecera como clarificador. La papaya se propaga fundamentalmente por semilla. Uno de los enigmas más complejos para su manejo agrícola es la sexualidad de la planta. Hay plantas con flores hermnafroditas o masculinas o femeninas. Como no se puede seleccionar por sexo a nivel de semilla o plántula se tiene que esperar a que la planta crezca hasta que se muestran las inflorescencias. El productor ha resuelto que para sus plantaciones comerciales en campo, siembra 3 plántulas por poceta y al momento de la floración, selecciona las hermafroditas o las femeninas, porque forman fruto y buscan siempre que este tenga la forma más deseable.
Hay diferentes variedades de papaya reportada como la Graham, Puna, Fairchild, Solo y otras, pero en México la principal variedad de papaya cultivada es la Maradol (SIAP, 2010).
En trabajos previos hechos por nuestro grupo de investigación se ha señalado que la característica mas utilizada para evaluar la maduración del fruto de la papaya es el color de cascara, que es un importante marcador para su cosecha, comercialización y consumo y se precisaron seis estadios así como su correlación con el ataque del patógeno Colletrotrichum (Santamaría-Basulto et al, 2011 a y b).
Dada la problemática señalada en la sexualidad de la papaya, así como el interés permanente de incrementar el rendimiento del cultivo, se estableció el presente estudio. Para tal efecto se selecciono al AS por los antecedentes reportados de su efecto en la floración de plantas ornamentales y en la producción de frutos (Martínez et al., 2004; Martin-Mex et al, 2003, 2005, 2010; Larqué-Saavedra y Martin-Mex, 2007).
Materiales y métodos
]]> El experimento se desarrollo durante dos años en el ejido San Pedro (21° 07' latitud norte, 88° 16' longitud oeste) en el municipio de Sucilá, Yucatán, México, a 12 msnm, con un clima tropical subhúmedo con lluvias en verano y otoño Aw1 (García, 1988); con promedio de temperatura y precipitación media anual de 26 °C y 1 200 mm, respectivamente. Tiene suelos pedregosos con alto contenido de materia orgánica, alcalinos, de poca profundidad y buen drenaje.El vivero se estableció con semilla certificada de papaya (Caricapapaya L.) cv. Maradol roja (Carisen) en bolsas de poliestireno de 1 litro, que contenían una mezcla de suelo con bovinaza como sustrato (1:1), se mantuvieron húmedas hasta la germinación de las semillas. Después de la emergencia, las plántulas se mantuvieron en condiciones de 40% sombra, con buenas condiciones de sanidad y humedad y se fertilizaron semanalmente con 130 mg/L-1 de nitrógeno, fósforo y potasio (Haifa Chemicals Ltd.).
Para el establecimiento de las parcelas en campo, se trasplantaron tres plantas por cepa. A los tres meses después del trasplante una vez iniciada la diferenciación floral, se eliminaron plantas femeninas y masculinas dejando una planta hermafrodita o femenina por cepa. Quedando las plantas en un marco de plantación de 1.8 m entre plantas y 3.5 m entre hileras, con una densidad de 1.587 plantas por hectárea. La irrigación fue realizada con microaspersores en un intervalo de 2 a 3 días durante 2-4 h cada vez, con esta frecuencia se garantizó una buena humedad.
Las labores culturales durante el desarrollo del experimento como riego por microaspersión, fertilización, control de malezas, raleo de frutos, poda de chupones y saneamiento, deshoje y cosecha, se realizaron conforme a las técnicas de producción del rancho San Pedro. El manejo de enfermedades foliares y de los frutos durante el desarrollo del experimento fue con mancozeb 3 g/L, clorotalonil 3.5 ml/L, pyraclosrobin 1 ml/L y tiabendazole 2.5 g/L de y para el manejo de plagas malation 1 ml/L, fepropatrin 1 ml/L y oxido de fenbutatin 1 ml/L.
Las soluciones de ácido salicílico (Merck, Co.) se aplicaron como tratamientos a concentraciones de 0.01 μM, 0.001 μM y 0.0001 μM, y se usó agua como testigo. Se añadió Tween-20 a la solución como tensoactivo. Todos los tratamientos se asperjaron simultáneamente a las plántulas hasta escurrir, a las 7 a.m. Las aplicaciones se realizaron a los 15, 22, 29, 36 y 57 días de edad de las plantas.
Para todos los tratamientos se realizaron las siguientes evaluaciones: floración (50% de flores abiertas), porcentaje de plantas de cada sexo (p.e. femeninas y hermafroditas), altura de planta (m), diámetro de tallo, número de frutos por planta, peso promedio por fruto (kg) y rendimiento por hectárea, al final del tiempo de cosecha.
El diseño experimental fue de bloques al azar con once réplicas por tratamiento y como unidad experimental 10 plantas. Los datos del experimento se analizaron con ANOVA (Tukey, p= 0.05), usando SAS (2004).
Resultados y discusión
Efecto del AS en la floración y el sexado de plantas de papaya
]]> El efecto de las diferentes concentraciones de AS sobre los días a floración y sexo de las plantas se muestra en el Cuadro 1. Resulta claro que el AS, no favorece la precocidad en floración en papaya, contrariamente a lo reportado en plantas ornamentales (Martin-Mex et al, 2005, 2010). Sin embargo, el AS estimulo la presencia de plantas hermafroditas de manera significativa. El tratamiento de plántulas que fueron asperjadas con 0.01μM de AS favoreció que se presentaran hasta 70% de flores hermafroditas en tanto que el control solo mostró 50%. Como puede observarse en el Cuadro 1, en todos los tratamientos asperjados con AS se favoreció el hermafroditismo. El método tradicional de producción comercial de papaya, que privilegia que solo las plantas femeninas o hermafroditas permanezcan en la plantación hasta la cosecha permite resaltar el valioso efecto del AS en el sexado para la producción comercial.
Se desconoce el mecanismo por el cual el AS favorece el proceso de diferenciación de flores hermafroditas, pero necesariamente el balance hormonal se ve afectado para favorecer esta tendencia.
En Arabidopsis y en otras especies como Sinningia speciosa, violeta africana y Petunia hibrida se ha reportado que el AS favorece la precocidad (Martinez et al, 2004; Martin-Mex et al, 2003, 2005, 2010; Shimakawa et al., 2012), hecho que no pudo ser apreciado durante la presente investigación. Consideramos que los resultados del presente trabajo dejan vacante la incógnita de que se pueda trabajar en tener plantas precoces. El sexo como es sabido depende del balance hormonal de las plantas el cual no ha sido descrito suficientemente. Sin embargo resalta y consideramos como una contribución del presente trabajo el hecho de que el AS favorece la tendencia a la formación de plantas hermafroditas, lo que indica que efectivamente la sexualidad está ligada al balance hormonal en este caso de la papaya.
Efecto del AS en la altura y diámetro del tallo de papaya Maradol
En el Cuadro 2, se presentan los resultados en el que evidencia el efecto positivo de cualquiera de las concentraciones probadas del AS en las variables de altura y diámetro del tallo de la papaya. El hecho notorio es que aplicaciones de concentraciones de fentomolas fue el mejor tratamiento. Incremento en 10% la altura de la planta en comparación con el control, en tanto que la concentración de 0.01 μM en 8% dicho crecimiento.
]]>
El diámetro de las plantas también se vio favorecido significativamente por el efecto de cualquiera de las concentraciones del AS probadas. Fentomolas son suficientes para incrementar en 3.5% el diámetro. Éstos resultados coinciden con lo reportado por Echevarria et al. (2007), para el caso de raíces de Catharanthus roseus, en el sentido de resaltar la alta sensibilidad de los sistemas vegetales a las bajas concentraciones de AS.
Efecto del AS en la productividad de frutos de papaya Maradol
En el Cuadro 3 se presentan los resultados obtenidos en el experimento. Todas las concentraciones probadas aumentaron significativamente el número de frutos, el peso del fruto y el rendimiento por hectárea.
El tratamiento que tuvo el mayor efecto fue el de 0.01uM de AS, que incremento en cerca de 19.7% el número de frutos; 2% el peso del fruto y 21.9% el rendimiento por hectárea.
]]> No existen reportes en la literatura consultada que informen del efecto reportado en el presente ensayo para papaya, aunque se ha señalado que AS también afecta la producción de frutos en tomate y en pepino (Larqué-Saavedra y Martin-Mex, 2007).Los resultados presentados permiten señalar que el efecto del AS en la productividad de la papaya maradol es significativo y tal efecto seguramente tendrá efectos económicos para el productor.
Los efectos reportados en el presente trabajo no permite señalar o proponer a nivel molecular, cual es el mecanismo de acción del AS, como podría ser el plantear si existe una o varias proteínas clave que se verían estimuladas por el AS. Se han reportado proteínas que se unen al ácido salicílico. Es claro que la curva respuesta que se reporta en el presente escrito, anticipa que la señal se puede amplificar dependiendo de la concentración utilizada.
Agradecimientos
Al Profesor Raúl Monforte Peniche, por las facilidades otorgadas en las instalaciones del Rancho San Pedro durante el desarrollo del experimento y a Raymundo López Gutiérrez, por su apoyo técnico.
Literatura citada
Echevarria-Machado, I.; Escobedo-G. M. and Larqué-Saavedra, A. 2007. Responses of transformed Catharanthus roseus roots to fentomolar concentrations of salicylic acid. Plant Physiol. Biochem. 45:501-507. [ Links ]
]]>Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO). 2012. Consulta de bases de indicadores de producción mundial y comercio internacional de Papaya. http://apps.fao.org/faostat. [ Links ]
García, E. 1988. Modificaciones al sistema de clasificación climática de Köppen. Instituto de Geografía. Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). México, D. F. 276 p. [ Links ]
Larqué-Saavedra, A. and Martin-Mex, R. 2007. Effect of salicylic acid on the bioproductivity of plants. In: Salicylic acid: A Plant Hormone. (Eds.) Hayat, S. and Ahmad,A.. Springer. The Netherlands. 5-24 pp. [ Links ]
Martín-Mex, R.; Vergara-Yoisura, S.; Nexticapán-Garcés, A. and Larqué-Saavedra, A. 2010. Application of low concentrations of salicylic acid increases the number of flowers in Petunia Hibrida.Agrociencia. 44(7):773-778. [ Links ]
Martin-Mex, R.; Villanueva-Couoh, E.; Herrera-Campos, T. and Larqué-Saavedra, A. 2003. Positive effectst of salicylic acid on the flowering of gloxinia. Thirtieth Annual Meeting Plant Growth Regulation Society of America. 149-151 pp. [ Links ]
]]>Martin-Mex, R.; Villanueva-Couoh, E.; Herrera-Campos, T. and Larqué-Saavedra,A. 2005. Positive effect of salicylates on the flowering of African violet. Sci. Hortic.103:499-502. [ Links ]
Martínez, C.; Pons, E.; Prats, G. and León, J. 2004. Salicylic acid regulates flowering time and links defense responses and reproductive development. The Plant J. 37:209-217. [ Links ]
Statistical Analysis System (SAS). 2004. Statistical Analysis System Institute. SAS Proceeding Guide, Version 8.1. SAS Institute. Cary, NC. USA. 100-120 pp. [ Links ]
Santamaría, B. F.; Diaz, P. R.; Gutiérrez, A. O.; Santamaría, F. J. y Larqué, S. A. 2011a. Control de dos especies de Colletotrichum y su efecto sobre el color y sólidos solubles totales en frutos de papaya maradol. Rev. Iber. Tecnologia Postcosecha. 12(1):19-27. [ Links ]
Santamaría, B. F.; Diaz, P.; Gutiérrez, A. O.; Santamaría, F. J. y Larqué, S. A. 2011b. Control de dos especies de Colletotrichum causantes de Antracnosis en frutos de papaya maradol. Rev. Mex. Cienc. Agric. 2:(5):631-643. [ Links ]
]]>Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (SIAP). 2010. indicadores de producción nacional, precios y márgenes de comercialización de papaya. http://www.siap.sagarpa.gob.mx [ Links ]
Shimakawa, A.; Shiraya, T.; Ishizuka,Y.; Wada, K. C. and Mitsui, T.; Takeno, K. 2012. Salicylic acid is involved in the regulation of starvation stress-induced flowering in Lemna paucicostata. J. Plant Physiol. 169:987-991. [ Links ]
]]>