Crecimiento de Opuntia ficus-indica (L.) Mill. en la zona central de Veracruz*

Growth of Opuntia ficus-indica (L.) Mill. in central Veracruz

Catalino Jorge López Collado^1§, Alín Malpica Vázquez¹, José López Collado¹, Eliseo García Pérez¹ y Ángel Sol Sánchez²

¹ Colegio de Postgraduados, Campus Veracruz. Carretera Federal Veracruz-Xalapa, km. 26.5, vía Paso de Ovejas, Veracruz, tel. 01 229 2010770. Ext. 64316, 64344 y 64302. (alinmalpicca@hotmail.com), (alinmalpicca@hotmail.com), (jlopez@colpos.mx), (geliseo@colpos.mx).

* Recibido: diciembre de 2012.
Aceptado: abril de 2013.

Resumen

Con menos de 1 000 mm de precipitación que existe en Angostillo las cactáceas son una alternativa de cultivo que sirvan como un complemento más en la agricultura y economía local. El objetivo del trabajo fue evaluar el crecimiento de cuatro variedades de nopal (Opuntia ficus-indica) (L.) Mill.: nopal de verdura (ndv), nopal de tuna verde (ntv), nopal de tuna roja (ntr) y nopal de tuna sin semilla (ntss) en la comunidad de Angostillo, municipio de Paso de Ovejas, Veracruz, México. Se realizó un experimento con un diseño en bloques al azar, con cinco repeticiones aleatorizadas, y cuatro tratamientos, correspondientes a las cuatro variedades de nopales. Se midió el crecimiento en longitud, ancho y grosor de cladodios. El análisis estadístico se hizo en SAS versión 9.1. Se determinó el porcentaje de brotación de cladodios y el color de la planta mediante la tabla de colores Munsell para vegetales. Se encontraron diferencias estadísticas (p≤ 0.05) entre variedades en longitud, ancho y grosor de cladodios. El promedio de longitud de cladodio para ntv fue 6.82 cm, ndv 6.66 cm, ntr 7.78 cm, ntss 6.03 cm. En ancho de cladodio el ntv fue de 1.4 cm, ndv 1.6 cm, ntr 1.8 cm, ntss 3.4 cm. En grosor, el ntv tuvo en promedio 0.3 cm, ndv 0.3 cm, ntr 0.5 cm, ntss 0.3 cm. Todas presentaron brotes, la variedad ndv fue la que presentó un mayor valor 43.5 %. El color resultó para ntv 5GY 5/8, ndv 7.5GY6/2, ntr 7.5GY5/4 y ntss 2.5GY6/8.

Palabras clave: Opuntia spp., crecimiento vegetativo, introducidas.

Abstract

Key words: Opuntia spp., vegetative growth, introduced.

Introducción

Las plantas de la familia Cactaceae crecen principalmente en zonas áridas y semiáridas de México. Esta familia incluye más de 1 500 especies, de las cuales al menos 850 crecen en nuestro país y se estima que cerca de 80% son endémicas.

Las cactáceas en México se localizan en los estados de Baja California, Puebla, Hidalgo, Querétaro, San Luis Potosí, Zacatecas, Durango, Chihuahua, Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas, aunque en zonas tropicales existen especies de tipo epifitas (Pérez et al., 2006; Glafiro et al., 2008). El nopal es una cactácea importante en México, como verdura y fruta tiene demanda en los mercados nacionales e internacionales; sin embargo, al igual que para otras especies, se tienen pocos estudios acerca del crecimiento y desarrollo de la planta en diferentes agroecosistemas (Gallegos et al., 2006; García et al., 2006). Los nopales se utilizan como verdura en la alimentación humana, forraje, sustrato para la producción de la grana cochinilla, medicinal y en elaboración de productos cosméticos (Basurto et al., 2006; Gallegos et al., 2006; Medina et al., 2006; Valdez et al., 2007; Beltrán et al., 2009).

El crecimiento de tallos y ramas, así como la producción de frutos y semillas en plantas se utilizan para evaluar los cambios producidos en la planta, también estos parámetros son incluidos en el manejo de las plantas cultivadas. El crecimiento de las plantas se define como un proceso cuantitativo irreversible que está relacionado con el aumento de tamaño, peso y dimensiones de la planta (Vázquez et al., 2007).

El crecimiento se realiza en el meristemo apical y en el cambium, el primero está relacionado con el crecimiento longitudinal y la dirección se basa en geotropismo negativo, el cambium se asocia con cambios en el diámetro y grosor de cladodio. Las cactáceas se caracterizan por crecer y desarrollarse en suelos arenosos o rocosos. En Veracruz, la diversidad en géneros y especies de Cactaceae es baja en comparación con otras familias botánicas como Fabaceae, Rubiaceae y Euphorbiaceae, debido a que el estado se caracteriza mayormente por presentar bosque tropical caducifolio y subcaducifolio (Rzedowski, 1993).

Sin embargo, la comunidad de Angostillo, municipio de Paso de Ovejas, presenta condiciones semi-secas con suelos pocos profundos, baj o nivel de materia orgánica, precipitación menor a 1000 mm anuales, pero hay otros factores que pueden afectar el crecimiento como la temperatura, humedad relativa, y horas luz. Estas condiciones parecen ser apropiadas para el cultivo del nopal, debido a que este grupo de plantas crecen con menos de 1000 mm de precipitación anual, por lo que esta región podría ser aprovechada para el cultivo de estas variedades. Además de que puede ser un cultivo alternativo para los agroecosistemas locales y representar un ingreso adicional a la comunidad (Hernández y Godínez, 1994; Medina et al., 2006; García et al., 2007). El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el crecimiento de cuatro variedades de Opuntiaficus-indica de la familia Cactaceae.

El presente estudio se desarrolló en la comunidad de Angostillo (19° 13' 01"latitut norte y 96° 26' 16" longitud oeste) a 269 msnm, del municipio de Paso de Ovejas, en el estado de Veracruz, México. El clima es cálido subhúmedo con lluvias en verano (Aw₀ (w)) (García, 1988) y una precipitación promedio anual menor a 1 000 mm.

Se utilizó material vegetativo de cuatro variedades de nopal: ndv, ntv, ntr, y ntss. El material vegetativo se seleccionó homogéneamente de tamaño y edad. Se transportaron hasta el lugar de siembra protegidas con papel periódico, se colocaron bajo sombra por 15 días con la finalidad de estimular la cicatrización del corte en la base (Ruiz et al., 2008).

La preparación del terreno consistió de barbecho y rastreo. Posteriormente se realizaron cepas con una profundidad de 30 cm y un diámetro de 20 cm se utilizó cava-hoyos y pala recta para plantar las partes vegetativas (cladodios) (Orona et al., 2004). Se utilizó un diseño en bloques al azar, con cinco repeticiones, con cuatro tratamientos que correspondieron a las cuatro variedades, las cuales fueron plantadas en dirección de la pendiente, con unidad experimental de cinco plantas por variedad y una distribución de 3 x 3 m en marco real (Caloggero y Parera, 2004; Flores et al., 2004). El registro de datos se realizó mensualmente durante un año. Las variables que se midieron fueron la longitud, ancho y grosor de cladodio. El ancho de cladodio principal se midió de extremo a extremo con una cinta métrica graduada flexible de vinil, y para medir el largo del cladodio se utilizó la misma cinta. El grosor de cladodio se midió con un vernier, se marcó un punto como referencia para todos los registros.

Los datos se analizaron con el procedimiento MIXED para mediciones repetidas en el tiempo, con la estructura de covarianza de Simetría Compuesta CS (Compound Symetric) la cual supone que la corinteracción entre dos observaciones es la misma sin importar su distanciamiento en el tiempo (Durán et al., 2002; Duran et al., 2005; Márquez et al., 2010). Esto se hizo con SAS v. 9.1 para Windows (SAS Institute Inc., 2004). El modelo de covarianza se seleccionó previamente con los criterios AICC (Criterio de Información de Akaike) y BIC Criterio de Información Bayesiano (SAS Institute, 2004). Se utilizó LSMEANS para calcular las medias y la opción SLICE para realizar pruebas de efectos en determinadas fechas de muestreos. También se comparó la interacción de variedades contra variedades mediante la opción CONTRAST.

Para determinar el porcentaje de brotación de cladodios, se dividió el número de registros mensuales de cladodios jóvenes entre el número de cladodios evaluados en un año multiplicado por 100. Por otra parte para caracterizar el color de estas variedades, se comparó el color de la planta con el color de la carta de colores Munsell para tejido vegetal, y se escogió el que fuera más similar, anotando la nomenclatura de la Tabla Munsell, el color es solo una referencia de la intensidad del color verde. La temperatura promedio mensual, la temperatura promedio anual, la precipitación total mensual y la precipitación total anual, fueron graficadas y comparadas contra las variables respuesta con el propósito de observar las diferencias climáticas donde se desarrollan las especies de nopal. Estos datos fueron obtenidos para Texcoco de Mora, Estado de México, con la norma climatológica nacional (García, 1988) y para Angostillo, municipio de Paso de Ovejas, Veracruz con una estación meteorológica Davis Instruments modelo Pro2^TM.

Resultados y discusión

El aumento de longitud de cladodios entre las variedades no presentó diferencias estadísticas significativas (F= 0.74; gl 3,132; p= 0.5291), el análisis respecto al tiempo transcurrido si hubo diferencias estadísticas significativas (F= 7.15; gl 11, 132; p= 0.0001), conforme transcurrió el tiempo su tamaño aumentó y fue diferente al trascurrir el tiempo para algunas variedades; en la interacción variedades-tiempo no fue significativa (F= 0.22; gl 33, 132; p= 1.0000), esto podría deberse a la diversidad genética de estas variedades que no expresaron su potencia genético además de las características morfológicas y fisiológicas que no tuvieron respuesta favorable al tipo de suelo, la temperatura, luz, precipitación y humedad (Figura 1). Sin embargo, Ruiz et al., (2008) reportan que el crecimiento está determinado por las características genéticas de las variedades y las condiciones favorables del ambiente donde crecen.

Al comparar la longitud de cladodios en ntr, contra ntv, ndv no hubo diferencias estadísticas significativas a los 12 meses después de plantadas. Este comportamiento se atribuye a que las plantas empezaron un proceso de aclimatación, al ser un mecanismo para sobrevivir en un lugar diferente de su hábitat natural.

Por otra parte, la variedad ntss fue la que presentó menor longitud de cladodio, además, después de 120 días de plantada, aunque el crecimiento fue continuo debido a la presencia de humedad residual en los primeros meses de lluvias (mayo-junio, 2008), este crecimiento fue menor con interacción a las demás variedades (Figura 1). Como un corolario a estas observaciones, se puede comentar que si Ruiz et al., (2008) encontraron diferencias significativas en una población de nopal de verdura, al utilizar la misma especie y en las mismas condiciones ambientales al variar sólo las densidades de población es muy posible que las diferencias en crecimiento pudieran ser mayores al compararlas con otra variedad, como sucedió, en este caso, con la variedad ntss.

Con respecto al aumento de ancho de cladodios entre variedades, si hubo diferencias estadísticas signif (F= 4.65; gl 3, 132; p= 0.0040), lo que indica que una variedad tuvo diferente tamaño de cladodio con respecto a otras variedades, con respecto a la variable tiempo si presentaron diferencias estadísticas significativas (F= 2.38; gl 11,132; p= 0.0101); mientras que la interacción variedad-tiempo no fue significativa (F= 0.16; gl 33,132; p=1.000). En la comparación de la variedad ndv contra la ntv, ntr, ntss al emplear contrastes no hubo diferencias significativas (p< 0.05) en los 12 meses después de plantadas.

La variedad ntss presentó mayor valor en ancho de cladodio de 6.4 cm durante el tiempo que duró el experimento. Mientras que el valor más bajo lo obtuvo la variedad ndv 3.2 cm. El valor obtenido es similar al menos para la variedad ntss a lo reportado por Ruiz et al., (2008) quien obtuvo un promedio de 5 cm en variedades de Opuntia spp.

El incremento promedio del ancho del cladodio fue lento a lo largo de los 12 meses en tres variedades ndv, ntv, ntr. Al final del experimento se obtuvo un incremento para ntv de 2.8 cm, ndv 3.2 cm, ntr 3.3 cm, a diferencia de la variedad ntss que fue de 6.4 cm, esto podría deberse a que la variedad ntss se adaptó mejor a las condiciones ambientales de Angostillo (Figura 2).

El aumento del ancho de cladodios fue diferente respecto a la longitud, se piensa que las variedades ocuparon la energía para los procesos fisiológicos en el incremento de la longitud de cladodio. Ruiz et al., (2008) menciona que el nopal cuando crece ocupa su energía para incrementar su longitud en cladodios y cuando esto sucede el incremento de grosor es mínimo y en algunos casos es nulo.

En el engrosamiento de cladodios respecto a variedades, si hubo diferencias estadísticas significativas (F= 5.87; gl 3, 132; p=0.009), fue la variedad nopal de tuna verde la que tuvo un menor grosor y la de mayor aumento fue la variedad nopal de tuna sin semilla; acerca del tiempo si hubo diferencias significativas (F= 10.40; gl 11,132; p= 0.001), el grosor fue mayor con el transcurso de los meses; en la interacción variedad-tiempo no hubo diferencias significativas (F= 0.30; gl 33, 132; p= 0.999); es decir, todas crecieron igual en este factor (Figura 3). Al comparar la variedad de ntr contra la variedad ntv y ndv al emplear contrastes se encontraron diferencias estadísticas en los tiempos 30, 60, 120, 180 días después de plantadas. Los cladodios empezaron el aumento de engrosamiento a partir de los 30 días para la variedad (ntr) y 60 días para ndv, ntv, ntss.

El grosor de cladodios se mantuvo estable durante todo el periodo de crecimiento (Figura 3). A los 240 días de plantadas se observa una tasa mayor de crecimiento en el grosor para el ntv y ndv, debido al periodo de lluvia. Al término de los 12 meses el grosor fue para ntv fue de 0.53 cm, para ndv, 0.56 cm, ntr 0.90 cm, y ntss 0.61 cm. El grosor tuvo un incremento mayor a los 240 días que corresponde al mes donde inician las lluvias, al absorber agua el grosor aumentó esto se debe al mecanismo de reservas de nutrimentos que dispone la planta y a la presencia de cantidades de agua de reserva, lo anterior produce que el cladodio se vuelve más turgente y por lo tanto el grosor aumenta (Pimienta, 1999).

Al comparar la temperatura promedio de Texcoco, lugar de origen de las especies de nopal, con la de Angostillo, lugar donde fueron introducidas las especies; podemos observar que existen diferencias de temperatura, la mínima en enero para Texcoco fue de 12.6 °C mientras que para Angostillo fue de 21.3 °C en el mismo mes. La temperatura máxima para Texcoco fue de 18.7 °C en mayo y para Angostillo fue de 28.4 °C en el mismo mes (Figura 4). Estas diferencias pueden explicar porque algunas variedades no crecieron igual que en su hábitat natural. Por ejemplo, Pimienta (1999) menciona que el crecimiento de longitud de nopal es superior a 20 cm anual; sin embargo, en esta investigación se obtuvo un valor de 9.20 cm para la variedad ntss, el valor más alto fue para el ntv con 15.5 cm.

Al comparar la precipitación máxima de Texcoco (139.5 mm) y en Angostillo (207.7 mm) en julio del año 2009 (Figura 5), estos valores de precipitaciones se relacionan con la respuesta de la planta, ya que fue en este mes de mayor precipitación cuando se obtuvo el mayor incremento de longitud y grosor de cladodio.

Datos similares encontraron Pimienta y Nobel (1998) donde reportan que el crecimiento de nopal se lleva a cabo en los meses de lluvia. Por otra parte la menor precipitación fue 7.2 mm para Texcoco en enero, mientras que en Angostillo fue de 0.6 mm en diciembre (Figura 5), en estos meses el crecimiento de las variedades fue menor.

Solano y Orihuela (2008) reportan que cuando se plantan cladodios enteros de O. ficus-indica a los 8 meses se pueden presentar brotes jóvenes de 7.3% a 91.3%. Sin embargo, todas las variedades presentaron nuevos brotes, con esto se pudo demostrar que las variedades tuvieron una respuesta favorable a las condiciones ambientales de la comunidad de Angostillo.

La clasificación de color se utiliza para caracterizar frutos, semillas, hojas, pétalos, así como para medir la producción de clorofila en los vegetales. El color para el cladodio de nopal de tuna verde fue de 5GY 5/8, para nopal de verdura 7.5GY 6/2, nopal de tuna roja 7.5GY 5/4 y nopal de tuna sin semilla 2.5GY 6/8. Los reportes del color en nopales son escasos; sin embargo, Luna (2006) utilizó la carta de colores Munsell para clasificación de frutos en especies de cactáceas columnares en la región de la Mixteca Baja, México; por su parte, Madriz y Luciani (2002) la emplearon para clasificar el color verde en genotipos de fríjol (Vigna radiata).

Conclusiones

La longitud, ancho y grosor de cladodio de las variedades de O. ficus-indica aumentaron a través de todo el año, fue mayor para algunas variedades en los meses de lluvia (mayo a septiembre). Todas las variedades de O. ficus-indica (L.) Mill presentaron brotación de cladodios. La variedad de nopal de verdura presentó la mayor brotación, mientras que la variedad nopal de tuna verde fue la que presentó el menor valor. La temperatura y la precipitación de la comunidad de Angostillo permitieron el crecimiento todas las variedades utilizadas.

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