Efecto del fertilizante potásico sobre la calidad quimica de frutos de tomate (Lycopersicon esculentun Mill.) almacenados bajo dos temperaturas

Effect of the potassium fertilizer on the chemical quality of tomato (Lycopersicon esculentun Mill.) fruits stored less than two temperatures

C.A. Ruiz-Sánchez

Autor de correspondencia e-mail: cruiz@inia.gob.ve

Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas Estación Experimental Falcón. Avenida Roosevelt Zona Institucional Coro. Venezuela

Resumen

Con el objetivo de evaluar la dosis de potasio sobre la calidad química poscosecha en frutos de tomate, se realizó un experimento en el sector Guarabal, Municipio Federación del Estado Falcón. Se usó el cv. Río Grande y como fertilización se aplicaron 150 kg.ha^-1 de nitrato de amonio; 80 kg.ha^-1 de fosfopoder y, el cloruro de potasio en tres dosis: 0, 220 y 330 kg.ha^-1. En todos los casos se colocó el 70% de la dosis de KCl en el momento del transplante, aplicando el resto en el agua de riego. De cada tratamiento de fertilización potásica, se seleccionaron frutos en estado fisiológicamente maduros y se conformó un diseño completamente al azar con arreglo factorial con dos factores: dosis de K, con tres niveles y temperatura de almacenamiento con dos niveles, 10 ± 2ºC y 15 ± 2ºC los frutos se identificaron y almacenaron por 21 días. Cada 7 días se evaluó el pH, contenido de sólidos solubles totales, acidez titulable y relación SST/acidez titulable. De manera general, los tratamientos de fertilización con potasio no afectaron la calidad química, mientras que la temperatura de almacenamiento si tuvo influencia en las variables evaluadas.

Palabras clave: tomate, potasio, calidad del fruto, poscosecha

Abstract

With the purpose of evaluating the dose the potassium on the post harvest chemical quality in tomato fruits, an experiment was carried out in the Guarabal sector, Federation municipality, Falcon state. The Rio Grande cv. was used and as fertilization were applied 150 kg.ha^-1 of ammonium nitrate; 80 kg.ha^-1 of fosfopoder and potassium chloride in three doses: 0, 220 and 330 kg.ha^-1. In all cases 70% of the dose of KCl was placed at the transplant moment, by applying the rest in the irrigation water. Of each treatment with potassium fertilizer, fruits physiologically mature were selected and a split plot design with factorial arrangement and two factors: K doses, with three levels and storage temperature with two levels, 10 ± 2ºC and 15 ± 2ºC; fruits were identified and stored for 21 days. Every 7 days pH, content of total soluble solids, Titrable acidity and relationship TSS/Titrable acidity were evaluated. In a general way, the fertilization treatments with potassium did not affect the chemical quality, while the storage temperature had influence on the evaluated variables.

Key words: tomato, potassium, fruit quality, post harvest.

Recibido el 30-1-2005 Aceptado el 16-10-2007

Introducción

El K es considerado un fabricador de calidad (Minotti, 1975); se ha encontrado que cuando las hojas contienen más de 6% K y mayor de 5% N, la incidencia de desórdenes en la maduración es minimizado en un 10% y la acidez del fruto alcanza niveles satisfactorios (pH: 4,2 a 4,4) (Adams et al., 1978; Adams y Ho, 1995).

Realmente son escasas las investigaciones que destacan la importancia de la fertilidad del suelo y su influencia sobre las características de calidad de los tomates para mercado fresco (Adams et al., 1973; Picha y Hall, 1982); Además, se conoce poco acerca del efecto de la fertilidad del suelo, la época de siembra, la tasa de K aplicada y el cultivar sobre las características de calidad en tomate como el pH, sólidos solubles, acidez titulable, y la relación SST/acidez titulable (Alan y Padem, 1994; Ozbun et al., 1967; Picha y Hall, 1982).

Se ha demostrado que algunas características de calidad de frutos pueden variar dependiendo de la época de aplicación de K; En tal sentido, en un estudio de 4 cultivares de tomate y 5 dosis de K en primavera y otoño, se encontró que hubo una reducción en el contenido de azúcares, peso seco y pH del jugo en primavera, mientras que la acidez titulable fue más alta en otoño. La acidez titulable aumentó con el incremento de la tasa de K durante ambas épocas, mientras el pH disminuyó con el incremento del pH-suelo solamente durante la primavera (Picha y Hall, 1982).

Otros investigadores han señalado que en el jugo de frutos, variables como la conductividad eléctrica, el contenido de potasio y la acidez titulable aumentaron con el nivel de potasio (Adams y Ho, 1995), de igual manera los frutos bien suplidos de K registraron los valores más altos en sólidos solubles totales, azúcares, ácido, carotenos, licopenos (Adams et al., 1978). Asimismo, se han reportado pronunciados incrementos en los sólidos solubles asociados con la primera aparición de carotenos y licopenos en las paredes de los frutos. (Winsor et al., 1967; Winsor, 1979; Young et al., 1993).

También se han observado cambios en las características de calidad en tomates almacenados bajo sombra y bajo sol, midiéndose la variación del pH, acidez titulable y contenido de sólidos solubles en frutos de diferentes cultivares; todos los cultivares almacenados bajo sombra mostraron incrementos en el pH, mientras que en la acidez titulable hubo una disminución entre los 3 y 8 días. Igualmente, el contenido de sólidos solubles aumentó y en ambas formas, durante el almacenamiento prolongado, el pH mostró un aumento mientras que en la acidez titulable y en los sólidos solubles totales, se registró un descenso.

En el siguiente trabajo, se evaluaron la dosis de potasio y la temperatura de almacenamiento sobre los parámetros químicos de calidad poscosecha en frutos de tomate.

Materiales y métodos

Manejo precosecha

El experimento se llevó a cabo en la finca Santa Bárbara, situada en el Sector Guarabal, Parroquia Independencia, a 13 km al oeste de Churuguara, Capital del municipio Federación del Estado Falcón, a 10º 47' de latitud Norte, 69º 32' de longitud Oeste y altitud de 685 msnm. Con una precipitación promedio anual entre 550 y 1100 mm y una temperatura promedio anual de 28ºC, cuya máxima absoluta es de 32ºC y la mínima absoluta de 18ºC. La evapotranspiración sobrepasa los 2000 mm/año (Ewel et al., 1976; COPLANARH, 1975).

Como material vegetal se utilizó el híbrido Río Grande, el cual fue sembrado en semilleros y transplantado a los 35 días, en un diseño en bloques al azar con tres (3) tratamientos y cuatro (4) repeticiones, dando un total de 12 unidades experimentales, formadas cada una por cuatro (4) surcos de 4 m de largo, separados 1,20 m entre sí, para una superficie de 4,40 m²/parcela y un área total efectiva de 492,8 m². La unidad experimental consistió en 12 plantas.

La distancia entre plantas fue de 0,30 m, para una densidad de 27,777 plantas.ha^-1.

Se aplicaron 150 kg.ha^-1 de nitrato de amonio (33,5% de N), fraccionada en tres partes, 50 kg ha^-1 en cada aplicación; 80 kg.ha^-1 de fosfopoder (28% de P₂O₅, 21% de CaO y 4% de S), al momento del transplante y el cloruro de potasio (60% de K₂O) en tres dosis 0, 220 y 330 kg.ha^-1 (0, 132 y 198 kg.ha^-1 de K₂O). Se utilizó riego por surcos, aplicándose en la mañana con una frecuencia diaria durante los primeros 8 días después del transplante y, posteriormente una cada tres días.

Manejo poscosecha

De cada tratamiento de fertilización potásica, se seleccionaron frutos en estado fisiológicamente maduros, de tamaño uniforme, cosechados a los 92 días después del transplante (DDT). Estos fueron trasladados en huacales (cap. 14 kg); para evitar el calentamiento de los frutos se usó un aislamiento en el piso del vehículo con cartón mojado, luego se cubrieron los huacales con un plástico. El traslado se realizó después de las 5:00 p.m. los frutos fueron mantenidos en una cava a 15ºC en el laboratorio de poscosecha de la UCLA hasta la mañana siguiente.

Las muestras fueron divididas en dos submuestras de 160 frutos cada una, las cuales se almacenaron a diferentes temperaturas: 10 y 15±2ºC por 21 días. Se evaluaron cada 7 días las variables sólidos solubles totales (SST), pH, acidez titulable y la relación SST/acidez titulable.

Variables evaluadas

pH y Acidez Titulable: Se tomaron 3 frutos por repetición los cuales fueron seccionados y extraídas las semillas, luego se licuó, aproximadamente 40 g en 50 mL de agua destilada, esta mezcla fue después centrifugada a una velocidad angular de 8 y a 6000 rpm. durante 20 minutos. Posteriormente, se extrajo el sobrenadante (10 mL, aproximadamente) sobre el cual se realizaron las mediciones. El pH se midió con un potenciómetro marca Orion modelo 520A. La acidez titulable se determinó por titulación con NaOH 0,1 N, hasta obtener el valor de 8,1 (Covenin, 1984). Los resultados fueron presentados como porcentaje de ácido cítrico, de acuerdo a la fórmula (Gull et al., 1982):

% Acido cítrico = [(V x N x Pmeq)/Y]*100

Donde:

V= volumen en ml de NaOH titulado.

N= solución normal de NaOH (0,1 N)

Pmeq= peso en miliequivalente de ácido cítrico (0,064 meq)

Y= volumen en mililitros (10 mL)

Sólidos Solubles Totales (SST): Fue determinado con un refractómetro Pr-101 (0-45%) marca Atago del tipo digital; usando tres o cuatro gotas del jugo de un fruto sobre la célula sensora del equipo previamente calibrado y encerado (AOAC, 1980). Los resultados fueron expresados como grados Brix (°Brix).

Relación Sólidos Solubles Totales/Acidez Titulable: Se determinó por cociente simple y directo.

Diseño estadístico

Se utilizó un diseño completamente al azar en arreglo factorial, con dos factores: dosis de K, con tres niveles (0, 220 y 330 kg.ha^-1) y temperatura de almacenamiento con dos niveles (10 ± 2 y 15 ± 2ºC). Se consideraron 5 repeticiones conformadas por el promedio de 3 frutos. Las diferencias fueron medidas por la prueba de rango múltiple de Duncan (P<0,05). Los resultados se analizaron por el programa estadístico SAS.

Resultados y discusión

El efecto de la dosis de potasio sobre el pH del fruto se muestra en el cuadro 1, donde se observa que en los frutos almacenados a 10±2ºC no se encontraron diferencias significativas. A los 7 días, los tratamientos testigo y 220 kg.ha^-1 aumentaron sus valores con relación a la evaluación anterior. A los 14 días de almacenamiento (dda) todos los tratamientos disminuyeron sus promedios de pH y al final del almacenamiento (21 días) se incrementaron los promedios. En todos los casos el testigo mostró el más alto valor.

Cuadro 1. Efecto de las dosis del cloruro de potasio, sobre el pH en frutos de tomate (Lycopersicon esculentun Mill.) cultivar Río Grande, almacenados a 10±2ºC y 15±2ºC y evaluados a los 0, 7, 14 y 21 días.

Promedio de 5 repeticiones.

¹Valores entre columnas seguido por letras diferentes, son estadísticamente diferentes (P<0.05) de acuerdo a la prueba de Rango Múltiple de Duncan.

En el almacenamiento a 15ºC tampoco se encontraron diferencias significativas en ninguno de los tratamientos. Se observó una ligera tendencia a mantener valores semejantes hasta los 14 dda, para luego los 21 días apreciarse un incremento. El pH tendió a incrementarse en ambas temperaturas al final del almacenamiento, siendo más notoria esa diferencia a 15ºC.

Otros investigadores estudiaron los factores que afectan la acidez en tomates y reportaron que todas las poblaciones de tomate exhibían cierto grado de variabilidad en el pH encontrándose que algunos de los frutos alcanzaban promedios entre 4,5 4,6. Además, se encontró que los cultivares con altos valores en pH presentaron menores promedios en acidez titulable (Shapers et al., 1978).

Se han reportado severas disminuciones del pH desde cuando los frutos son inmaduros (verdes) hasta el estado fisiológicamente maduros (cambio de color), luego el pH se incrementó hasta el estado maduro (rojo) tanto en híbridos como en otras especies de Lycopersicon (Young et al., 1993).

En el cuadro 2 se muestran los resultados de la acidez titulable. Se encontraron diferencias significativas a los 0 dda en los frutos almacenados a 10ºC y el porcentaje de acidez titulable varió entre 0,21 y 0,25%. El valor mas alto de ácido cítrico se reportó para el tratamiento testigo; mientras que a los 7 dda, los promedios más bajos se registraron en los tratamientos con K. A los 14 dda los promedios oscilaron entre 0,15 y 0,19 para el testigo y el 330, respectivamente. A los 21 dda, los promedios disminuyeron con relación a la evaluación anterior, siendo esta disminución mayor en los tratamientos con K.

Cuadro 2. Efecto de las dosis del cloruro de potasio sobre la acidez titulable, expresada como % de ácido cítrico, en frutos de tomate (Lycopersicon esculentun Mill.) cultivar Río Grande, almacenados a 10±2ºC y 15±2ºC y evaluados a los 0, 7, 14 y 21 días.

Promedio de 5 repeticiones.

¹Valores entre columnas seguido por letras diferentes, son estadísticamente diferentes (P<0.05) de acuerdo a la prueba de Rango Múltiple de Duncan.

En los frutos almacenados bajo 15ºC, a los 0 días los promedios fueron muy similares (entre 0,23 y 0,22%). A los 7 dda, los valores disminuyeron. No obstante, a los 14 dda se encontraron diferencias significativas; el testigo presentó el valor más bajo y los tratamientos con K, aumentaron sus promedios. Al final del almacenamiento estos valores disminuyeron de manera considerable.

Se ha observado que existe una relación inversa entre el pH y la acidez titulable; así mismo, la acidez titulable se incrementa desde el estado verde inmaduro al estado de rompimiento del color (rosado), seguido por una disminución en el estado rojo maduro, lo cual coincide con los resultados obtenidos en este estudio (Young et al., 1993).

Agar et al., 1994; Baker y Morris, 1978; señalaron que los valores de acidez y ácido cítrico pueden disminuir según el híbrido de tomate (Nor, Rin y normal) y según el tiempo de almacenamiento; sin embargo, la acidez titulable también puede verse afectada por la presencia de enfermedades como la alternaria y antracnosis (Agar et al., 1994; Barker y Ready, 1994).

Los resultados del porcentaje de ácido cítrico no coincidieron con lo encontrado por otros investigadores que han reportado valores entre 0,30% y 0,35% los cuales son mayores a los encontrados en este estudio (entre 0,13 y 0,25%) (Kader y Morris, 1978) aunque dichos autores usaron frutos de tomates en madurez fisiológica y al inicio de la maduración, y en éste trabajo los frutos se cosecharon en madurez de consumo. Por otro lado, se ha encontrado ligeros incrementos en el contenido de ácido cítrico a niveles moderados de salinidad, lo cual reflejó una relación entre este factor de calidad y el manejo de la fertilidad en el campo (Balibrea et al., 1997).

Se observó un ligero aumento de la acidez titulable a las dos temperaturas de almacenamiento y este fue mayor a la temperatura 15ºC que en los frutos almacenados a 10ºC durante los 14 dda, en los frutos con tratamiento de potasio.

De igual modo, Rezende et al., 2002 evaluaron el efecto del K en el tamaño, composición mineral y calidad de frutos de tomate cultivar Santa Clara, aplicaron seis dosis de KCl por fertirrigación; con relación a la calidad reportaron que los tenores de vitamina C, SST, licopeno y b-caroteno, no fueron afectados por la dosis de K pero los incrementos de K bajaron el pH del fruto e incrementaron el contenido de acidez (Rezende et al., 2002).

En el cuadro 3 se muestra el efecto de la dosis de cloruro de potasio y su forma de colocación en el suelo sobre los sólidos solubles totales, expresados en ºBrix. Se encontraron diferencias significativas a los 7 dda en los frutos almacenados a 10ºC. Al inicio, el tratamiento con el valor inicial más elevado en SST resultó el de 220 kg.ha^-1 con 4,06 ºBrix mientras que los otros dos tratamientos registraron un promedio de 3,73 ºBrix. A los 7 dda se encontraron diferencias significativas, los SST aumentaron correspondiendo el mayor valor al tratamiento 220 kg.ha^-1, mientras que el tratamiento de 330 kg.ha^-1 presentó el menor promedio. Los promedios de los tratamientos testigo y 220 kg.ha^-1 resultaron los más altos a los 14 dda, mientras que el más bajo fue el de 330 kg.ha^-1.

Cuadro 3. Efecto de las dosis del cloruro de potasio sobre los SST, expresados como ºBrix, en frutos de tomate (Lycopersicon esculentun Mill.) cultivar Río Grande, almacenados a 10±2ºC y 15±2ºC y evaluados a los 0, 7, 14 y 21 días.

Promedio de 5 repeticiones.

¹Valores entre columnas seguido por letras diferentes, son estadísticamente diferentes (P<0,05) de acuerdo a la prueba de Rango Múltiple de Duncan.

A los 21 dda, todos los tratamientos experimentaron una reducción considerable en el contenido de SST. El tratamiento testigo resultó con el valor más bajo (2,77 ºBrix), seguido por el de 220 kg.ha^-1 con 3,01 y el de 330 kg.ha^-1 con 3,06 ºBrix.

En general las dosis de potasio usadas resultaron con mayor promedio de SST. En investigaciones realizadas sobre el efecto del N, P y K en la calidad del tomate se encontró que la aplicación de 320 kg.ha^-1 de K₂O y las aplicaciones foliares tuvieron un efecto significativo sobre los sólidos solubles totales, desarrollo del color en el fruto y un pH cerca de 4,2 (Anac et al., 1994).

En el cuadro 4 se muestra el efecto del cloruro de potasio sobre la relación SST/acidez titulable. Esta relación se ha encontrado que influye en el dulzor del fruto del tomate (Malundo et al., 1995). En los frutos almacenados a 10ºC no se encontraron diferencias significativas. Al inicio del almacenamiento, los tratamientos que resultaron con mas alta relación SST/acidez titulable fueron 220 y 330 kg.ha^-1 de KCl. Todos los tratamientos aumentaron sus promedios a los 7 dda, correspondiendo el mayor valor al 220 kg.ha^-1 luego a los 14 dda los tratamientos con K disminuyeron continuando esta tendencia a los 21 dda, aunque para esta fecha el testigo mostró el menor valor, lo que indica que las variables SST y acidez titulable cambian con el tiempo de almacenamiento.

Cuadro 4. Efecto de las dosis del cloruro de potasio sobre la relación SST/acidez titulable, en frutos de tomate (Lycopersicon esculentun Mill.) cultivar Río Grande, almacenados a 10±2ºC y 15±2ºC y evaluados a los 0, 7, 14 y 21 días.

Promedio de 5 repeticiones.

¹Valores entre columnas seguido por letras diferentes, son estadísticamente diferentes (P<0.05) de acuerdo a la prueba de Rango Múltiple de Duncan.

Para la temperatura de 15ºC, solamente se encontraron diferencias significativas en sus valores iniciales y 14 días de almacenamiento. Los valores iniciales para los tratamientos de 220 y 330 kg.ha^-1 alcanzaron valores ligeramente más altos de la relación SST/acidez titulable. A los 7 días los más altos valores estuvieron relacionados con los tratamientos con K, mientras que el más bajo se encontró en el testigo.

A los 14 días el tratamiento con mayor valor en la relación SST/acidez titulable fue el testigo invirtiéndose esta tendencia a los 21 dda. En ambas temperaturas, los promedios de esta variable disminuyeron a los 21 dda como consecuencia de los menores promedios de SST, lo cual como ya se explicó pudo estar asociado a un aumento de la respiración.

Los altos valores de esta variable indican una excelente combinación azúcar-ácido (Zambrano et al., 1996) y además demuestran frutos con características de alta calidad química (Kader y Morris, 1978). Aunque, se ha señalado que es más recomendable usar la relación sacarosa/acidez titulable para predecir las características de aceptabilidad, que la relación sólidos solubles/acidez titulable. Sin embargo, estas relaciones nunca han sido claramente establecidas (Baldwin et al., 1998).

Chapagain y Wiesman, (2004) asociaron el potasio con la calidad de frutos de tomate, en un ensayo donde se usaron diferentes fuentes de este elemento en fertirrigación (KNO₃, KCl, y KCl.MgCl₂+KCl; 25%:75%), en el cultivo del tomate, entre otras cosas observaron que el KCl mejoró la apariencia y la calidad de los frutos.

Conclusiones

Los tratamientos no influenciaron el pH, pero este tendió a incrementarse a medida que transcurrió el tiempo de almacenamiento en ambas temperaturas.

No se observó una tendencia clara, de la acidez titulable, SST ni la relación SST/acidez titulable con relación a la forma de colocación del K.

El mayor valor tanto de los SST como de la relación SST/acidez titulable, a los 21 dda, en los frutos

bajo 15ºC, con relación a los almacenados bajo 10ºC, indicaron que la temperatura de almacenamiento afectó la tasa de maduración.

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