Production and quality variables of three selections of ribbed tomato (Solanum lycopersicum L.)

José Alberto Urrieta–Velázquez¹; María de las Nieves Rodríguez–Mendoza¹*; Porfirio Ramírez–Vallejo²; Gustavo Adolfo Baca–Castillo¹; Lucero del Mar Ruiz–Posada³; José Antonio Cueto–Wong⁴

¹ Programa de Edafología Colegio de Postgraduados. km 36.5 Carretera México–Texcoco, Montecillo, Estado de México, C. P. 56230. MÉXICO.

² Programa de Genética. Colegio de Postgraduados. km 36.5 Carretera México–Texcoco, Montecillo, Estado de México, C. P. 56230. MÉXICO.

³ Programa de Botánica. Colegio de Postgraduados. km 36.5 Carretera México–Texcoco, Montecillo, Estado de México, C. P. 56230. MÉXICO. Correo–e: inarinie@colpos.mx (*Autor para correspondencia).

⁴ CENID RASPA INIFAP. km 6.5 Margen derecha Canal de Sacramento, Gómez Palacio Durango, MÉXICO. Correo–e: cueto.wong@inifap.gob.mx.

Recibido: 3 de mayo, 2010.
Aceptado: 19 de septiembre, 2012.

Resumen

La calidad del jitomate depende de su uso y está relacionada con el sabor, color, olor, propiedades nutracéuticas y procesos de manejo. Los investigadores han mejorado estas características utilizando parientes silvestres y variedades locales. El jitomate de costilla se cultiva y comercializa en algunas regiones de México. Se trata de variedades nativas, que se caracterizan por sus plantas de crecimiento indeterminado y sus frutos acostillados y muy rojos. El objetivo de este trabajo fue determinar la producción y calidad de fruto de tres selecciones de tomate de costilla (Starmex1, Starmex2 y Starmex3) cultivadas en invernadero con dos potenciales osmóticos (PO) de la solución nutritiva Steiner (–0.036 y –0.072 MPa), utilizando tezontle como sustrato. Los seis tratamientos fueron establecidos bajo un diseño experimental de bloques completos al azar con diez repeticiones. En la selección Starmex2 se incrementó el rendimiento con la solución de Steiner a PO de –0.072 MPa. En relación a la morfología del fruto, el diámetro ecuatorial en Starmex2 y el número de sépalos en Starmex3 se incrementaron con la solución más concentrada. En calidad del fruto el pH aumentó sólo cuando las plantas fueron regadas con solución nutritiva a PO de –0.072 MPa.

Palabras clave adicionales: Jitomate mexicano, potencial osmótico, hidroponía, postcosecha.

Abstract

Tomato quality depends on its use and it is related to flavor, color, smell and nutraceutic properties and management processes. Researchers have improved these characteristics using wild relatives and native varieties. The ribbed tomato is grown and marketed in some regions of Mexico. These native varieties are characterized by the undetermined growth of the plants and their ribbed and very red fruits. The aim of this study was to determine the fruit production and quality of tree selections of tomato (Starmex1, Starmex2 and Starmex3) grown under greenhouse conditions using two osmotic potentials (OP) of Steiner's nutrient solution (–0.036 and –0.070 MPa), and using volcanic rocks (tezontle) as substrate. A total of six treatments and an experimental design of randomized complete block with ten replications were carried out. Yield increased with the Steiner Solution at OP of –0.072 MPa in the selection Starmex2. The equatorial diameter in Starmex2 and the number of sepals in Starmex3 increased with the most concentrated solution regarding the morphology of the fruit. The pH increased only when plants were irrigated with nutrient solution at OP of –0.072 MPa, in the case of fruit quality.

INTRODUCCIÓN

La calidad de los jitomates (Solanum lycopersicum L.), al igual que todos los productos alimenticios, está determinada por la preferencia de los consumidores (Porretta, 1999), donde se incluyen los atributos sensoriales, vida en anaquel, empaque y etiquetado. En la década actual, el concepto de calidad de los tomates ha cambiado, ya que los consumidores prefieren alimentos con alta calidad nutracéutica, que nutran y ayuden a mantener la salud humana al actuar como medicamentos, por lo que se demandan tomates con buen sabor, olor y color (Wolters y Van Gemert, 1990). Según Alavoine et al. (1990), estas propiedades están relacionadas con su contenido de azúcares, acidez titulable y pigmentación.

El tomate es originario de América del Sur, pero fue domesticado en México y aún se conservan materiales originales que han sido sembrados año tras año por los agricultores (Nuez et al., 1996; Carravedo, 2006; Ramírez et al., 2006). Ejemplo de ello es el tomate de costilla, que se produce con mínima tecnología en los estados de Oaxaca, Guerrero, Veracruz, Puebla y Campeche, y cuya producción se comercializa localmente a precios más altos que las variedades comerciales (Rincón y Hernández, 2003; Paczka et al., 2003; Carravedo, 2006). En otros países, como Argentina (tomate platense), Estados Unidos de Norteamérica (zapotec rosado) y España (tomates marmande), se cultivan tomates que presentan una forma similar al fruto del jitomate de costilla mexicano (Astegiano et al., 2001; De Santiago, 2006; Ramírez et al., 2006).

El objetivo del presente trabajo fue determinar la producción y calidad de los frutos de tres selecciones de jitomate de costilla cultivado en invernadero con dos potenciales osmóticos de la solución nutritiva Steiner (–0.036 y –0.072 MPa)

MATERIALES Y MÉTODOS

El material vegetal utilizado fue seleccionado previamente en el Instituto de Recursos Genéticos del Colegio de Postgraduados por su resistencia a enfermedades, forma de fruto y potencial de producción. Las selecciones (S) Starmex1, Starmex2 y Starmex3 de tomate de costilla fueron sembradas en charolas negras de polietileno usando Peat moss como sustrato. A los 35 días de edad, las plántulas se trasplantaron a macetas de 19 litros de capacidad llenas con tezontle (granulometría 0.3–0.7 cm). Las plantas fueron irrigadas con la solución nutritiva de Steiner (Anónimo, 1990a) a –0.036 MPa (4.5 mmol·L^–1 de Ca⁺⁺, 2 mmol·L^–1 de Mg⁺⁺, 3.5 mmol·L^–1 de K+, 6 mmol·L^–1 de NO₃^–, 0.5 nmoh·L^–1 de H₂PO₄^–, 3.5 mmol·L^–1 de SO₄=) y –0.072 MPa (9 mmol·L^–1 de Ca++, 4 mmol·L^–1' de Mg++, 7 mmol·L^–1 de K+, 12 mmol·L¹ de NO₃^–, 1 mmol·L^–1 de H₂PO₄^–, 7 mmol·L^–1 de SO₄=) de potencial osmótico (PO), sin modificar su concentración de micronutrimentos. Las plantas fueron conducidas a un tallo y establecidas a 0.6 m de distancia entre plantas y 1.2 m entre hileras. Los seis tratamientos, derivados de la combinación de las tres selecciones y dos potenciales osmóticos (en arreglo factorial 3 x 2), se establecieron usando el diseño experimental de bloques completos al azar con diez repeticiones (Steel y Torrie, 1985). La unidad experimental fue una planta por maceta.

Las variables registradas en los racimos uno al cinco, fueron el número de frutos por racimo y por planta, peso de frutos por planta, por racimo e individual. La calidad de los frutos fue determinada en estado de madurez rojo del cuarto racimo madurados en la planta, considerando sus diámetros polar y ecuatorial en mm (Vernier digital), número de costillas y sépalos, pH del jugo (Anónimo, 1990b), °Brix (Refractómetro Atago 0–30), contenido de licopeno (mg·100 g^–1 de pulpa fresca) utilizando la metodología descrita por Arias et al. (2000) y firmeza (kg·cm²) con un penetrómetro modelo FDV–30 (30 lb x 0.01 lb) y un puntal cónico. A las variables se les hizo análisis de varianza y la prueba de medias de Tukey utilizando el paquete computacional SAS versión 8.1 (Anónimo, 2003).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Componentes del rendimiento de tres selecciones de jitomate de costilla

Número de frutos por racimo

El análisis de varianza muestra diferencias estadísticas altamente significativas (P ≤ 0.01) por efecto del potencial osmótico (PO) de solución nutritiva, la selección (S) y su interacción (S x PO). En este caso gana importancia el efecto de la interacción sobre los efectos principales (Cuadro 1). La interacción significativa indica que la respuesta de las selecciones es diferente en función del potencial osmótico.

Frutos por planta

En el análisis de varianza correspondiente se observaron diferencias estadísticas altamente significativas (P ≤ 0.01) por efecto del potencial osmótico y de selección, con su interacción también significativa (S x PO) (Cuadro 1). Como en el caso anterior (número de frutos por racimo), el efecto de la interacción está por encima de los efectos principales.

En cultivares comerciales el número de frutos por racimo es de aproximadamente cinco o seis, y el número de racimos por planta depende del sistema de cultivo, mientras que el total de frutos por planta lo determinan los productores despuntando al racimo ocho o más (Bugarín et al., 2002). Se ha reportado que poblaciones locales de jitomate producen de cuatro a seis frutos por racimo con un total de 53 a 70 frutos por planta (Giordano et al., 1999). De esta manera, las selecciones de tomate de costilla superan ambos tipos de variedades en la cantidad de frutos por racimo. No obstante, presentan igual o mayor cantidad de frutos por planta que algunas variedades locales. Incluso son superadas por otras pero de frutos pequeños (Giordano et al., 1999; Agong, 2001), por lo que este tipo de poblaciones tienen gran potencial productivo aun a baja densidad de plantación (0.6 m entre plantas y 1.2 m entre hileras).

La gran cantidad de frutos que presentaron las selecciones se debe a que poseen inflorescencias racimosas, que son estructuras reproductivas de crecimiento indeterminado, y que pueden ser de forma helicoidal, escorpioide y racimo. De estas formas, solamente la helicoidal y de racimo se encontraron en las selecciones de jitomate de costilla. Sin embargo, la ramificación en spray no está reportada por Welty et al. (2007), por lo que la arquitectura de la inflorescencia de este cultivo debe ser más estudiada.

Peso de frutos por racimo

Es posible que la falta de polinización haya sido un factor determinante de dicha variable, ya que, de acuerdo a Chen y Tanksley (2004), los estigmas exertos, típicos en las selecciones evaluadas, favorecen la polinización cruzada y la autoincompatibilidad, lo que promueve gran variación en este tipo de selecciones, como lo demuestra Agong (2001). Aunado a ello, también presentaron diferente crecimiento de racimo: ramificado (dos o tres raquis principales), circular (un raquis de forma circular) o en spray (un raquis principal con ramificación dicotómica) en las selecciones Starmex1 y Starmex2, mientras que en Starmex3 éste fue sólo en spray.

Peso de frutos por planta

Se observaron diferencias estadísticas altamente significativas (P ≤ 0.01) por efecto del PO, y la interacción S x OP también fue significativa (Cuadro 1). En forma similar al de la variable peso de fruto por racimo, para la variable peso de fruto por planta se obtuvo mayor peso por racimo y una demanda de nutrimentos mayor únicamente en la selección Starmex2, con el potencial osmótico –0.072 MPa de la solución nutritiva.

Otro componente importante del rendimiento del tomate es el peso de frutos por racimo y planta; y aunque está fuertemente determinado por el tamaño de los frutos (Cuadro 1), en las selecciones de jitomate de costilla el número de frutos por racimo compensa el peso por m², que es similar al de variedades comerciales (de 7.3 kg·m^–2 a 11.2 kg·m^–2), ya que éstas alcanzan rendimientos de aproximadamente 12 (cv Gabriela) y 8.8 (cv Paulo) kg·m² a la misma densidad de plantación (Villegas et al., 2004). El jitomate de costilla superó ampliamente a las variedades locales, pues su rendimiento es de 73–110 t·ha^–1 contra 18–37 t·ha^–1 de las locales de guaje (Giordano et al., 1999). Además del rendimiento, las selecciones de jitomate de costilla presentaron pocos problemas de plagas y enfermedades, lo cual significa menor costo de producción y mayor sustentabilidad del cultivo.

Peso por fruto

Se encontraron diferencias estadísticas altamente significativas (P ≤ 0.01) por efecto del PO, y de S con su interacción PO x S también significativa (Cuadro 2). En ninguna de las tres selecciones hubo diferencia significativa por efecto del potencial osmótico de solución nutritiva (Cuadro 2), lo cual indica que la demanda nutrimental de las selecciones pudo ser satisfecha con cualquiera de las dos soluciones, a pesar de las diferencias individuales de los pesos de los frutos de cada selección. Las selecciones Starmex1 y Starmex2 tuvieron frutos de menor peso que Starmex3. Los valores más bajos fueron compensados con mayor número de éstos por racimo y por planta, por lo que las demandas nutrimentales de las plantas de las tres selecciones finalmente tendieron a ser similares (Cuadros 1 y 2).

El peso individual del fruto es bajo comparado con los registrados en jitomates comerciales, incluso con los destinados para procesamiento industrial, que van de 60 g a 95 g·fruto^–1 (Sandei et al., 2003). Con respecto a variedades locales, el jitomate de costilla supera a los pesos reportados en variedades italianas (12.5–20.5 g·fruto^–1). Algunas poblaciones de Kenia tienen frutos de menor o similar peso (Giordano et al., 1999). Cultivares de origen alemán tienen mayor peso (Agong, 2001). Aunque el peso de los frutos es muy deseable en relación al de variedades comerciales, las poblaciones de jitomate de costilla poseen características distintivas como su color rojo intenso y número de costillas y sépalos que hacen atractivo su consumo. De acuerdo con Nuez et al. (2004), el acostillado se debe a la fasiación de dos o más flores y a que es similar a la cantidad de lóculos del fruto, lo que resulta en frutos multiloculares, o al menos más de los cinco lóculos típicos en el jitomate (Barrero et al., 2006). En las selecciones evaluadas, a mayor cantidad de costillas el tamaño y peso por fruto fue mayor, lo cual es un carácter que evolutivamente está relacionado con el proceso de domesticación de esta especie y controlado genéticamente por un loci específico (Tanksley, 2004; Brewer et al., 2007). El número de sépalos también es una característica que se incrementa por efecto de la fasiación. En las tres selecciones, cuando el número de sépalos fue mayor de nueve, el fruto presentaba la forma de riñón y redonda. Esta forma acostillada de los frutos también es conocida como jitomates bellpeper, determinada por los loci bell2.1, bell2.2 y bell8.1 (Van der Knaap y Tanksley, 2003).

Calidad del fruto de jitomate de costilla

Diámetro ecuatorial y polar del fruto

Los diámetros ecuatorial y polar determinan el tamaño de los frutos de jitomate, y en la actualidad el diámetro ecuatorial es un indicador de calidad para comercializar esta hortaliza. El tamaño del fruto de las selecciones de jitomate de costilla es pequeño comparado con los estándares para el mercado en fresco (Barboza et al., 2002), superando apenas el tamaño "chico" del jitomate tipo saladette (< 50 mm), sin alcanzar la categoría para el jitomate bola (< 65 mm ). El tamaño pequeño de los frutos en las selecciones locales evaluadas es típico en este tipo de jitomates (Paran y Van der Knaap, 2007). En los frutos de tipo riñón de las selecciones de jitomate de costilla, el diámetro ecuatorial fue el de mayor tamaño y los frutos de mayor peso, como lo indican Lippman y Tanksley (2001). Aunque la forma del fruto es determinante para los diámetros ecuatorial y polar, el jitomate de costilla posee frutos de mayor tamaño (diámetro polar) que el reportado en otras variedades locales (Giordano et al., 1999).

Número de costillas y sépalos

Para estas variables, en el análisis de varianza se encontraron efectos desde no significativo hasta altamente significativo para S, para el PO y para S x PO (Cuadro 2), donde destaca la importancia de la interacción significativa sobre los efectos principales. De las variables número de costillas y sépalos, con la interacción S x PO solamente se tuvo efecto del PO dentro de S en Starmex3, que con PO de –0.072 MPa tuvo mayor número de sépalos (Cuadro 2). La explicación es que esta selección tiende a producir mayor número de sépalos por características genéticas propias, para lo cual demanda mayor cantidad de nutrimentos, mismos que pueden ser satisfechos por la solución nutritiva con el PO –0.072 MPa.

Acidez del fruto (pH)

En el análisis de varianza se observaron diferencias estadísticas altamente significativas (P ≤ 0.01) por efecto de PO y por la interacción S x PO (Cuadro 3). En Starmex2, el pH del jugo de los frutos aumentó con el PO –0.072 MPa, con respecto al de –0.036 MPa; en Starmex1 y Starmex3 no hubo efecto (Cuadro 3). De esto se infiere que la demanda nutrimental de Starmex2 es mayor que la de las otras dos selecciones, misma que pudo ser satisfecha por la solución más concentrada. La explicación de este efecto sería motivo de investigación futura.

El pH del jugo de los frutos, indicador de la calidad de los mismos para el consumo, pues está relacionado con el sabor, va de 3.8 a 4.4 en los cultivares comerciales (Agong, 2001; Giordano et al., 1999; Macua et al., 2007). En el jitomate de costilla el valor es más alto (valor promedio de 5.33) y probablemente tiene mejor aceptación para su consumo en fresco, pues al presentar menor acidez los frutos tienden a resaltar un sabor más dulce y agradable para el consumo en fresco.

Grados Brix y contenido de licopeno

En el análisis de varianza no se encontraron diferencias estadísticas significativas (P ≤ 0.05) por efecto del PO ni de S, y la interacción S x PO tampoco fue significativa (Cuadro 3). Los sólidos solubles totales están muy relacionados con el sabor de los frutos del tomate y el contenido de glucosa y fructosa (Martínez, 2003). Los tomates Cherry son los que presentan el más alto contenido de sólidos solubles totales (hasta 6.5–7.18 °Brix según Macua et al., 2007). Los valores encontrados en Starmex1, Starmex2 y Starmex3 (valor promedio 5.10) están por debajo de los valores reportados para cultivares locales o tipo silvestre, y aun por debajo del tipo Cherry.

De acuerdo con lo observado en este experimento, el contenido de licopeno en los frutos del jitomate de costilla fue similar entre las selecciones y no fue modificado por efecto del PO. No obstante, la cantidad del pigmento es más alta en comparación con valores reportados por investigadores en tomate tipo bola, tomate Saladette con 3 – 18 y 9.20 – 22.72 mg de licopeno·100 g·pulpa^–1, respectivamente (Hedges y Lister, 2005; Cadillo et al., 2005; Macua et al., 2007). Estos resultados posicionaron al jitomate de costilla como uno de los alimentos de alto valor funcional, que puede utilizarse en fresco, para la extracción y encapsulado de licopeno (Blanch et al., 2007).

En el análisis de varianza se tuvieron diferencias estadísticas altamente significativas (P ≤ 0.01) por efecto de la S, y la interacción S x PO fue significativa (Cuadro 3). De acuerdo al efecto principal, la selección Starmex1 tuvo mayor firmeza que Starmex2 y que Starmex3. El efecto del potencial osmótico dentro de selecciones en ningún caso tuvo efecto significativo. La firmeza de los frutos en las selecciones de jitomate de costilla es muy baja, ya que en tomates tipo Saladette (Padem et al., 1999) alcanzan valores de al menos 1.187 kg·cm² y hasta 1.598 kg·cm². Esta característica en los frutos de tomate va disminuyendo conforme éstos maduran (Schouten et al., 2007), por lo que una de las razones de la poca firmeza en el jitomate de costilla es que fue cosechado en un estado avanzado de maduración aún en la planta. Aunque la firmeza de los frutos es baja, ésta puede incrementarse mediante aspersiones foliares de Ca⁺⁺ o cosechando en las primeras etapas de maduración para soportar el manejo y alargar la vida en anaquel, aunque esto último depende del mercado de destino (Ho y White, 2005).

Las selecciones mexicanas de jitomate de costilla son una alternativa viable para la producción intensiva y a cielo abierto, pues presentan varias ventajas con respecto a variedades comerciales e incluso algunas locales en otras regiones del mundo (García et al., 2004). Se trata de material genético valioso para ampliar la diversidad genética de la especie en uso y mejorar la producción y calidad de la misma, con el fin de asegurar parte de la alimentación humana para el futuro (Rick y Chetelat, 1995; Nuez et al., 2004).

CONCLUSIONES

La selección Starmex2 incrementó su rendimiento con la solución de Steiner a PO de –0.072 MPa.

De las propiedades morfológicas, el diámetro ecuatorial en Starmex2 y el número de sépalos en Starmex3 se incrementaron con el uso de la solución nutritiva más concentrada (PO de –0.072 Mpa.).

De las variables de calidad de fruto, solamente el pH fue afectado por la presión osmótica de la solución nutritiva, que aumentó con el PO de –0.072 MPa.

LITERATURA CITADA

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