Caracterización morfológica del fruto en variantes de guayabo (Psidium guajava L.) en una finca del municipio Mara, estado Zulia

Morphological characterization of guava fruit (Psidium guajava L.) in a farm at Mara municipality, Zulia state

A.B. Sánchez-Urdaneta¹, C. Colmenares², B. Bracho², J. Ortega⁴, G. Rivero¹, G. Gutiérrez³ y J. Paz³

Universidad del Zulia, Facultad de Agronomía, Departamentos de Botánica¹ y Estadística², ³Ingenieros Agrónomos, Facultad de Agronomía, ⁴Universidad Alonso de Ojeda, Venezuela.

Autor de correspondencia e-mail: usanchez@luz.edu.ve

Resumen

Se caracterizó el fruto de variantes de guayabo del municipio Mara, Venezuela. Las plantas de las variantes Blanca, Criolla Roja, Cubana y Montalbán formaron los tratamientos, con 10 plantas por variante. Se determinó la forma, ápice, base, cavidad, masa, diámetro, longitud, punto de inserción del pedúnculo, presencia y forma del seno del fruto; color y textura del epicarpo; color y masa del mesocarpo y endocarpo; número y masa de las semillas. Se construyeron tablas de frecuencias y análisis de varianza para las variables cualitativas y cuantitativas, respectivamente y un análisis de componentes principales. Los caracteres que permitieron separar a las variantes fueron la forma de los frutos, en Blanca, Criolla Roja y Cubana predominó la forma esférica, en Montalbán la forma piriforme. La forma de la base del fruto en Blanca y Cubana fue cóncava, en Criolla Roja convexa con cuello y en Montalbán con cuello. En Criolla Roja, Cubana y Montalbán, el color del epicarpo fue amarillo y en la Blanca verde-amarillo. Hubo diferencias estadísticas (P<0,05) para la masa del fruto, mesocarpo y endocarpo. La variante Blanca presentó la mayor masa del fruto, mesocarpo y endocarpo. Se presentaron diferencias estadísticas (P<0,05) al comparar la masa de las semillas de Blanca, Criolla Roja, Cubana y Montalbán y el número de semillas de Blanca y Criolla Roja con las otras variantes. Blanca y Criolla Roja presentaron el mayor número de semillas por fruto. La morfología de los frutos fue diferente entre las variantes evaluadas. Las variables cualitativas influyeron en la caracterización morfológica del fruto.

Palabras clave: Psidium guajava, descriptor, frutos.

Abstract

In order to characterize morphologically the fruit of guava of several variants an essay was conducted in Mara municipality, Venezuela. Plants of "Blanca", "Criolla" "Roja", "Cubana" and "Montalbán" variants formed the treatments, with ten plants of each variant. Shape, apex, base, cavity, mass, diameter, and longitude of the fruit, the insertion point of the peduncle, presence and shape of the sinus, color and texture of the epicarp, color and mass of the mesocarp and endocarp, number and mass of seeds were evaluated. Frequency tables were done for the qualitative and quantitative variables were evaluated through analysis of variance, and principal component analysis. In "Blanca", "Criolla Roja" and "Cubana" the spherical fruit was the shape predominating, in "Montalban" was the piriform shape. Shape of fruit base in "Blanca" and "Cubana" was concave, in "Criolla Roja" was convex with neck and in "Montalban" with neck. In variants "Criolla Roja", "Cubana" and "Montalban" the epicarp color was yellow, while in Blanca dominated the green-yellow epicarp. There were statistical differences (P<0.05) for the mass of the fruit, mesocarp, endocarp, and epicarp. "Blanca" variant showed a higher mass of the fruit, mesocarp, endocarp, and epicarp. The seeds mass of "Blanca", "Criolla Roja", "Cubana" and "Montalban", and the seeds number of Blanca and "Criolla Roja" were statistically different (P<0.05) when they were compared to the other variants. "Blanca" and "Criolla Roja" had the higher number of seeds by fruits. Results confirmed that fruit morphology was different among the evaluated variants. The information generated by the CP highlight the qualitative variables as the ones which mainly affected the morphological characterization.

Key words: Psidium guajava, descriptor, fruits.

Recibido el 25-5-2005  Aceptado el 15-6-2006

Introducción

La altiplanicie de Maracaibo, en la región noroccidental del estado Zulia, Venezuela, presenta un potencial apreciable para la producción de frutales, especialmente los de origen tropical. Entre los que destaca el guayabo (Psidium guajava L.), que ha tenido excelente adaptación a las condiciones agroecológicas predominantes en la región, con rendimientos elevados y buena calidad de los frutos. Aunado a esto, la demanda de fruta fresca para el consumo directo, la industria de jugos, mermeladas y conservas, constituyen grandes incentivos para aumentar el área de producción, y un reto para responder a las exigencias de calidad de la fruta por los consumidores (32).

Las posibilidades de este frutal se derivan de su aceptación en los mercados, los precios rentables, relativamente estables y de las posibilidades de su utilización no solo como fruta fresca, sino también procesada, lo cual le da un valor agregado a dicha especie. Igualmente, el conocimiento de variables de fruto y de su calidad, permiten, la determinación de índices de cosecha, y diseñar estrategias de control de proceso de maduración, y de prolongación de la vida de almacenamiento de los frutos (28).

En las plantaciones de guayabo de la región noroccidental del estado Zulia, no existen cultivares genéticamente identificados; en los mismos se observan marcadas diferencias con relación a la diversidad de formas, tamaños, colores de hojas y características del fruto entre otras. Además, los criterios más importantes para su selección han sido productividad, vigor, aspecto del fruto, cualidades organolépticas, rendimiento del endocarpo en relación a la cantidad de semillas, acidez, peptinas, ácido ascórbico y vitaminas (2, 4, 10, 13, 14, 17, 29).

De manera general, se ha señalado que los frutos del guayabo, son bayas piriformes, globosas, esféricas, elipsoidales, ovaladas o cilíndricas, con el epicarpo de color amarillo, rosado, verdoso, amarillo verdoso y amarillo claro en su plena madurez; en algunas variantes se distingue un tinte ligeramente rosado, de textura averrugada o lisa. El mesocarpo y endocarpo de color blanco, amarillento, rosado a amarillo, naranja y salmón o rojo subido. El mesocarpo puede ser delgado o grueso y el endocarpo con muchas o pocas semillas, respectivamente. Las semillas numerosas, pequeñas, redondeadas, triangulares y muy duras. El diámetro polar puede variar de 3 a 12 cm y el ecuatorial de 3 a 5 cm y la masa total del fruto puede oscilar entre 25 y 500 g (3, 9, 19).

Los agricultores han sometido estas plantaciones a procesos de selección, consciente o inconscientemente, y junto con las presiones selectivas, impuestas por la heterogeneidad temporal o espacial de las condiciones de crecimiento, han generado las «variedades» del agricultor, que se han adaptado a las condiciones locales impuestas por el hombre y el ambiente físico, con amplia estabilidad (6, 12).

Para la utilización de la variabilidad se requiere un conocimiento detallado acerca de las características presentes en los materiales, con el fin de suplir las demandas futuras de producción de cultivares mejorados (21). Lo anterior se logra mediante procesos de caracterización de diversa índole que incluyen aspectos morfológicos, organolépticos, químicos, bioquímicos, moleculares, fisiológicos, citogenéticas y específicos para atributos dados (16).

El conocimiento de la variabilidad aprovechable inicia con la caracterización y evaluación morfológica. La primera corresponde a la toma de información cualitativa en forma sistemática y la segunda al registro de variables cuantitativas, las cuales son afectadas por el ambiente (20).

El objetivo de esta investigación fue realizar una caracterización morfológica del fruto de cuatro variantes de guayabo en el municipio Mara, estado Zulia, como una forma de avanzar hacia la obtención de información para su utilización en programas de mejoramiento genético.

Materiales y métodos

El ensayo se realizó en la finca "Los Ciénegos", localizada en el Municipio Mara del Estado Zulia, Venezuela; las características agroecológicas de la zona son 11°00'00" de latitud norte y 71°30'00" de longitud oeste, en la zona de vida de bosque muy seco tropical (5). La temperatura y evapotranspiración promedio anual fueron de 27°C y 2000 mm, respectivamente, con una altitud de 66 msnm (Estación Meteorológica del Centro Frutícola del Zulia-CORPOZULIA).

Se seleccionaron 10 plantas de cada variante, ubicadas dentro de una plantación de guayabo de 30 ha, con edad promedio de tres años, inicialmente se identificaron cada una de acuerdo a sus copas que correspondían a las variantes Blanca, Criolla Roja, Cubana y Montalbán, estas cuatro variantes formaron los tratamientos. Las distancias de siembra fueron 7x5 y 7x7 m.

Cada planta constituyó una unidad experimental y de cada una de ellas se obtuvieron caracteres cualitativos y cuantitativos de cuatro frutos (unidad de muestreo), localizados entre el tercio medio e inferior de la copa, en los cuatro puntos cardinales, de acuerdo a lo señalado por Añez y Bautista (1).

Es de señalar que en la plantación las variantes estaban sectorizadas, permitiendo su reconocimiento y posterior caracterización morfológica tomando como base el formato para la descripción de guayabo propuesto por Sánchez-Urdaneta (29), se evaluaron: forma, ápice, base, cavidad, masa, diámetro, longitud, punto de inserción del pedúnculo, presencia y ausencia de seno y forma del seno del fruto; color y textura del epicarpo; color y masa del mesocarpo y endocarpo, además número y masa de las semillas. La determinación de los colores se realizó según la carta de colores Pantone^® (24).

Para estudiar la ocurrencia de las distintas categorías en las que fueron subdivididas las características cualitativas evaluadas, se construyeron tablas de frecuencias. En la evaluación de los aspectos cuantitativos, se utilizó un diseño experimental completamente al azar, y la prueba de rango múltiple de Tukey para detectar la diferencia entre medias de tratamientos.

Con el fin de integrar la información de todas las variables estudiadas para la caracterización de las variantes se realizó un análisis de componentes principales (CP), con la finalidad de tipificar la morfología de los frutos que pudieran ser calificadas como representativas de las mismas, basado en los promedios de dichas variables. Los análisis estadísticos se realizaron con el paquete estadístico SAS^® (30) y las gráficas presentadas se generaron con el programa SigmaPlot de Jandel Scientific (31).

Resultados y discusión

Descripción de los frutos

En las variantes de guayabo Blanca y Cubana predominó la forma esférica; en Montalbán fue piriforme (cuadro 1), en Criolla Roja todas las formas se presentaron en similar proporción. Estos resultados coinciden con las formas descritas por Mata y Rodríguez (20). Sin embargo, difirió de lo señalado por Molero et al. (22) en las selecciones AgroLUZ-13, AgroLUZ-21, AgroLUZ-43 y AgroLUZ-45 y en Criolla Roja, donde se presentó la forma ovoide entre un 43 y 100%. Cárdenas y Jiménez (4) encontraron en Criolla Roja, frutos ovoides y esféricos; no obstante, reportaron la forma ovoelipsoide que se caracterizó por presentar un aspecto alargado, con cuello pronunciado, seno y cavidad de inserción del pedúnculo ligeros, es de hacer notar, que esta forma no fue sugerida en el descriptor de guayabo presentada por Sánchez-Urdaneta (29). A su vez, Añez y Bautista (1) observaron en guayabo frutos ovoides y globosos.

Cuadro 1. Características morfológicas de los frutos de cuatro variantes de guayabo (Psidium guajava
L.) en la altiplanicie de Maracaibo, estado Zulia, Venezuela.

Algunas de las razones de las diversas formas de frutos obtenidos podrían estar relacionadas con el tamaño de las flores, las cuales al ser más grandes atraen más a los insectos, facilitando la polinización cruzada; así como también las condiciones agroecológicas presentes en las diferentes zonas de estudio. De acuerdo con Cárdenas y Jiménez (4) la forma del fruto estuvo asociada a la relación largo/ancho, por lo que las selecciones que presentaron formas esféricas y ovoides tuvieron una relación largo/ancho entre 1,00 y 1,08; mientras que, en los frutos piriformes esta relación fue de 1,20. En este sentido, Esteves et al. (1984) citado por Paiva et al. (23) señalaron que en Brasil un índice de 1 en la relación largo/ancho del fruto es un indicador de calidad industrial, lo cual sugiere la presencia de frutos esféricos.

La forma del ápice de los frutos en las variantes Blanca, Criolla Roja y Cubana fue principalmente truncada, coincidiendo con los resultados de Cárdenas y Jiménez (4); mientras que en Montalbán fue cóncava (cuadro 1).

En la forma de la base del fruto se presentó una amplia variabilidad. En las variantes Blanca y Cubana ésta fue cóncava, en Criolla Roja fue convexa con cuello y en la variante Montalbán con cuello (cuadro 1). Según Cárdenas y Jiménez (4) la forma convexa fue la más frecuente en todas las zonas y selecciones estudiadas, con resultados similares a los obtenidos en esta investigación; sin embargo, en una selección de Criolla Roja cultivada en Trujillo, la forma que predominó fue con cuello, seguida de la convexa con cuello, característica de los frutos piriformes; además, reportaron una nueva forma, denominada cóncava con cuello, que se presentó en una de las selecciones del municipio Mara.

En cuanto al color del epicarpo y el endocarpo del fruto se encontró que en las variantes de endocarpo rosado (Criolla Roja, Cubana y Montalbán) el color predominante fue el amarillo; mientras que, en la variante de endocarpo blanco (Blanca) dominó el verde-amarillo (cuadro 1). Los resultados fueron similares a los reportados por Avilán et al. (3) al señalar que el endocarpo de los frutos de P. guajava puede ser blanco, amarillento, rosado o rojo subido, lo cual constituye una característica relevante para seleccionar materiales para la propagación. Por otro lado, León (15) sugirió que la variación en la coloración y forma del fruto se debe a la hibridación entre las plantas, debido a que existen poblaciones producto de cruces con otras especies, dentro del mismo género.

En general, predominó la textura rugosa de los frutos en todas las variantes evaluadas (cuadro 1). Estos resultados fueron contrarios a los reportados por Cárdenas y Jiménez (4) quienes señalaron que los frutos lisos predominaron sobre los rugosos en todas las zonas evaluadas.

La forma de la cavidad del fruto presentó un amplio rango (cuadro 1), predominando en las variantes Blanca, Criolla Roja y Montalbán la poco profunda; mientras que, en Cubana fue ausente. Cárdenas y Jiménez (4) reportaron resultados similares a los encontrados en esta investigación. En cuanto al punto de inserción del pedúnculo fue predominantemente vertical para todos los casos evaluados (cuadro 1).

La variante Cubana no presentó seno, siendo la forma del seno en la Blanca y Criolla Roja ligero y profundo en Montalbán (cuadro 1). De acuerdo a lo señalado por Cárdenas y Jiménez (4) la ausencia de seno fue característico de las selecciones estudiadas en el municipio Mara, y en las zonas Sur del Lago y Trujillo tuvieron forma del seno ligera, el resto de las formas se presentaron en menor proporción.

Masa del fruto, mesocarpo y endocarpo

Se observaron diferencias estadísticas (P<0,05) para la masa del fruto, mesocarpo y endocarpo entre las cuatro variantes de guayabo evaluadas (figuras 1A, 1B y 1C). La variante Blanca presentó la mayor masa del fruto (217 g); mientras que, Montalbán tuvo la menor masa (134 g; figura 1A). Algunos autores han señalado que éste puede ser un buen criterio de selección de las plantas (4, 7, 8). Estas diferencias podrían atribuirse al manejo agronómico, ya que las plantas con excesivo crecimiento vegetativo y poda poco frecuente, conllevan a la presencia de frutos pequeños, coincidiendo con lo reportado por Quijada et al. (25) y Gonzaga et al. (8) al señalar que la práctica de poda incrementó la masa de los frutos.

Figura 1. Caracterización morfológica de los frutos de cuatro variantes de guayabo (Psidium guajava L.) en la altiplanicie de Maracaibo. Estado Zulia, Venezuela. Variantes B: Blanca, CR: Criolla Roja, C: Cubana y M: Montalbán.

En frutos de guayabo de la variante Criolla Roja obtenidos en el municipio Mara se reportaron valores de masa de aproximadamente 152 g (13) y en el Sur del Lago de 156 g (10); en este mismo sentido, en Brasil se evaluaron 21 tipos de guayabo, de los cuales el 95% produjeron frutos con masa promedio entre 50 y 99 g, clasificados como regulares de acuerdo a la propuesta de Queiroz (26), con excepción de la `Australiana Vermelha' cuyos frutos presentaron una masa de 112 g, clasificados como buenos (27), con masas inferiores a lo encontrado en esta investigación (165 g), quizás esto pudo estar influenciado por la época de cosecha del fruto; mientras que, en São Francisco (Brasil) en cinco genotipos de guayabo se reportó que la masa fue superior a 170 g, considerados como frutos grandes (8).

De igual manera la variante Blanca presentó la mayor masa del mesocarpo y endocarpo (158 y 58 g, respectivamente; figuras 1B y 1C), esto pudo estar relacionado con la mayor masa del fruto. Cárdenas y Jiménez (4) en el Municipio Mara, Sur del Lago y Trujillo encontraron en Criolla Roja una masa del mesocarpo de aproximadamente 48 g, el menor valor se obtuvo en el Sur del Lago (43 g) y estuvo asociado con la menor masa del fruto (128 g) para esta misma zona. Igualmente, Isea et al. (10) y Martínez et al. (18) encontraron diferencias para la masa del endocarpo y mesocarpo entre localidades y las atribuyeron a la variabilidad genética, al manejo y el ambiente. No obstante, Urribarrí et al. (33) no obtuvieron diferencias entre localidades para la masa del endocarpo.

Se estableció una relación directamente proporcional entre la masa del fruto, del endocarpo y mesocarpo, Montalbán presentó los menores valores de estas variables al compararla con la Blanca (figuras 1A, 1B y 1C).

Diámetro polar y ecuatorial del fruto

Se encontraron diferencias estadísticamente significativas (P<0,05) en los efectos de las variantes sobre la variable diámetro polar.

Los resultados de la prueba de Tukey mostraron que las medias para las variantes Blanca, Criolla Roja y Cubana fueron estadísticamente iguales, y superiores a la media de la variante Montalbán. Los resultados de los efectos de las variantes sobre el diámetro ecuatorial del fruto, mostraron un comportamiento similar a los obtenidos para el diámetro polar (figuras 1D y 1E). Estos resultados permitieron estimar la forma de los frutos (ovoide, piriforme, esférica o elipsoide) (29) e inferir sobre el tamaño de los mismos.

Cárdenas y Jiménez (4), Isea et al. (10), Martínez et al. (18) y Molero et al. (22) determinaron rangos de diámetro ecuatorial entre 6,05 a 6,58; de 5,43 a 9,22, de 6,07 a 6,92 y de 4,00 a 6,45 cm, respectivamente, y a juicio de estos autores las diferencias se debieron a la variabilidad genética, a las condiciones agroclimáticas de las localidades y el manejo realizado; estos valores fueron similares a los obtenidos en esta investigación (entre 5,26 a 6,84 cm; figura 1E) y a los obtenidos por León (15) y Mata y Rodríguez (19). Sin embargo, Urribarrí et al. (33) no encontraron diferencias en el diámetro ecuatorial entre las localidades evaluadas.

Con relación al diámetro polar, varió de 6,24 y 7,25 cm entre las variantes Montalbán y Blanca, valores que fueron similares a los reportados por Cárdenas y Jiménez (4) y Urribarrí (33), los cuales estuvieron en los intervalos de 6,31 a 7,93 y 7,30 cm, respectivamente. Sin embargo, difirieron de los valores reportados por Isea et al. (10), Martínez et al. (18) y Molero et al. (22), los cuales estuvieron en los intervalos de 5,52 a 11,06, de 7,07 a 8,17 y de 4,44 a 7,48 cm, respectivamente. León (15) determinó valores entre 3,0 y 16,0 cm difiriendo de los encontrados en todos los estudios anteriores.

Laguado et al. (14) señalaron que entre el cuajado y los 70 días posteriores, el crecimiento ecuatorial fue exponencial, entre los 70 y 90 días hubo una disminución del mismo y desde los 91 hasta los 119 días poscuajado, cuando los frutos habían alcanzado la madurez fisiológica, éste alcanzó un diámetro ecuatorial de 5,58 cm; mientras que, el crecimiento polar presentó un patrón doble sigmoide, con un valor de 6,94 cm a los 119 días poscuajado. Estos valores coincidieron con los obtenidos por Araujo et al. (2).

Masa y número de semillas

Hubo diferencias estadísticas (P<0,05) de la masa de las semillas entre las variantes Blanca y Criolla Roja comparadas con Cubana y Montalbán y el número de las mismas entre la Blanca y Criolla Roja con el resto (figuras 2A y 2B). La masa de las semillas disminuyó en la Cubana y Montalbán, quizás por una relación entre esta variable y la masa del fruto, ya que estas variantes de guayabo presentaron la menor masa de los frutos (figura 1A). En Blanca y Criolla Roja se observó la mayor cantidad de semillas por fruto (527), y la menor Montalbán (331).

Figura 2. Caracterización morfológica de los frutos de cuatro variantes de guayabo (Psidium guajava L.) en la altiplanicie de Maracaibo. Estado Zulia, Venezuela. Variantes B: Blanca, CR: Criolla Roja, C: Cubana y M: Montalbán.

El fruto del guayabo está considerado como uno de los más aromáticos y agradables, pero no es tan atractivo como otros frutos, manzana (Malus domestica) por ejemplo, a causa de la presencia de numerosas semillas duras en el endocarpo; con relación a esto, se ha reportado que los mesocarpos delgados presentan muchas semillas y los gruesos pocas (19). Estos resultados sugieren que debido al número de semillas presentes en el fruto la variante Montalbán podría ser más atractiva o apetecible para los consumidores.

Análisis de componentes principales

Los resultados de este análisis mostraron que con tres componentes principales se explicó el 100% de la variación existente. El primer componente principal (CP1) explicó 51,5% de la variabilidad, el segundo (CP2) explicó un 27,4%, y el tercero (CP3) el complemento para el 100% (cuadro 2). De la correlación (11) de cada variable original con los componentes principales, se observó que las variables que hicieron un aporte mayor al CP1 fueron forma del ápice, base de los frutos, presencia y forma del seno y color del mesocarpo. Las variables que hicieron un aporte mayor para la integración del CP2 fueron el color, la forma del ápice, forma de la cavidad y color del mesocarpo; mientras que, para el CP3 las variables importantes en su constitución fueron forma del fruto, forma de la base y la cavidad (cuadro 3).

Cuadro 2. Valores propios y proporción de la variabilidad explicada por los primeros tres componentes principales generados con características morfológicas de los frutos de cuatro variantes de guayabo (Psidium guajava L.).

Cuadro 3. Correlaciones entre las variables originales y los tres primeros componentes principales (CP), generados con características morfológicas de los frutos de cuatro variantes de guayabo (Psidium guajava L.).

Los números resaltados con negrillas destacan a las variables originales que presentan una correlación con su componente principal (P£0,05).

En la figura 3, considerando CP1 y CP2 se aprecia la formación de tres conjuntos sin solapamiento, el grupo 1 formado por las variantes Cubana y Criolla Roja, el grupo 2 formado por la variante Blanca y el grupo 3 por la variante Montalbán. Con base al CP1 que representó un contraste en relación a la presencia y forma de seno principalmente, hace una diferencia entre los grupos1 y 2 versus el grupo 3. Considerando el CP2 los grupos 2 y 3 presentaron un contraste con respecto al grupo 1, principalmente por la forma del ápice del fruto y color del mesocarpo, ya que en el grupo 1 predominó la forma truncada y el color rosado. Al respecto, es importante destacar, que entre tipos de guayabo se han registrado previamente diferencias significativas de caracteres morfológicos y composición química de los frutos (4, 12 y 16).

Figura 3. Ordenación de los tres primeros ejes o componentes principales generados a partir de características morfológicas de los frutos de plantas de cuatro variantes de guayabo (Psidium guajava L.).

Conclusión

Se pude concluir que el análisis de componentes principales fue una herramienta útil para la caracterización y descripción de las variantes estudiadas .Considerando la información generada por éste análisis se destaca que las variables que influyeron mayoritariamente, en la caracterización fueron todas de tipo cualitativas. Estas variables tienen un comportamiento intrínseco determinado genéticamente; en contraste, el comportamiento de las variables cuantitativas depende del manejo agronómico del cultivo.

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