FERTILIZACIÓN Y RIEGO CON AGUA RESIDUAL EN CALIDAD POSCOSECHA DE TOMATE DE CÁSCARA (Physalis ixocarpa Brot.)

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1 FERTILIZACIÓN Y RIEGO CON AGUA RESIDUAL EN CALIDAD POSCOSECHA DE TOMATE DE CÁSCARA (Physalis ixocarpa Brot.) RESUMEN A. D. Hernández-Fuentes 1 J. M. Pinedo-Espinoza 2 B. R. Campos Montiel 1 Se estudio la relación entre fórmulas de fertilización con calidad y contenido de cobre, zinc, plomo y níquel en frutos de tomate de cáscara Physalis ixocarpa (Brot.) variedad y. Se evaluaron cinco tratamientos de fertilización; T1, F; T2, F; T3, F; T4, F y T5, (kg ha -1 de N, P 2 O 5 y K 2 O) para el T1, T2, T3 y T4 kg ha -1 de N, P 2 O 5 y K 2 O más fertilización foliar (F). Las variables evaluadas fueron; pérdidas de peso, sólidos solubles totales, acidez titulable, ácido ascórbico (vitamina C), concentración de cobre, zinc, plomo y níquel. Los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad fertilizados con la fórmula F con una aplicación foliar presentaron menor pérdida de peso y mayor contenido de ácido ascórbico, y con dos fertilizaciones foliares presentaron el menor porcentaje de pérdidas de peso, con F mayor contenido de sólidos solubles totales, mientras que los frutos de de las plantas de tomate de cáscara variedad fertilizados con la fórmula con una y dos fertilizaciones foliares presentaron el menor porcentaje de pérdidas de peso con F mayor contenido de sólidos solubles totales, con F mayor contenido de ácido ascórbico. La acidez titulable fue menor para los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad y fertilizados con fertilización al suelo y al follaje. El contenido de cobre y zinc en el fruto fue de mg L -1 y.46 mg L -1 para la variedad y mg L -1 y.468 mg L -1 para la variedad. Para plomo y níquel fue de.17 mg L -1 y.64 mg L -1 para la variedad y.23 y.7 para la variedad. PALABRAS CLAVE: poscosecha, riego, agua residual, transferencia de metales. INTRODUCCION Entre las hortalizas de México, el tomate de cáscara ocupa el quinto lugar en cuanto a superficie cultivada y se cultiva en 26 de los 32 estados de la República Mexicana. Esta hortaliza ha cobrado gran importancia en México en los últimos 3 años, debido a un aumento significativo en el consumo per cápita a nivel nacional (3.5 kg actualmente), así como a la exportación a los Estados Unidos de Norteamérica y Canadá, principalmente a partir de la década de los ochentas (Anónimo, 1993). Los cultivos hortícolas, como muchos otros, requieren de una aplicación adecuada de fertilizantes para expresar un óptimo rendimiento y calidad, y dentro de éstos la fertilización nitrogenada es determinante en el rendimiento y calidad en la producción hortícola (Willcutts et al., 1998). En las hortalizas abastecidas con este nutrimento, y en condiciones favorables de crecimiento, se sintetizan proteínas y protoplasma a partir de la síntesis de carbohidratos de alta hidratación. El protoplasma celular da como resultado plantas con tejidos más suculentos; contrariamente, 1 Centro de Investigación en Ciencia y Tecnología de los Alimentos-Instituto de Ciencias Agropecuarias- Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Av. Universidad km 1, Rancho Universitario, Tulancingo, Hgo. Apdo. postal Unidad Académica de Agronomía, Universidad Autónoma Zacatecas, CP. 98, Zacatecas Zac

2 en condiciones de insuficiencia de nitrógeno se presenta depositación y acumulación de carbohidratos en las células vegetativas, lo que ocasiona engrosamiento de los tejidos (Halvin et al., 1999). Esto puede resultar desfavorable para la calidad del fruto, ya que afecta la turgencia que caracteriza a este tipo de cultivos. Es necesario que las recomendaciones de fertilización favorezcan el rendimiento y la calidad de los cultivos hortícolas (Kuzyacov et al., 1996; Willcutis et al., 1998). La nutrición durante el crecimiento del fruto constituye uno de los factores más importantes que afectan su calidad y comportamiento poscosecha (Duarte, 1991). En México se riegan con aguas negras alrededor de 26 mil hectáreas, 9 mil de las cuales pertenecen al Valle del Mezquital. A pesar de los altos riesgos que presenta el empleo de aguas negras, es una práctica común en los cultivos hortícolas, sobre todo donde se cuenta con infraestructura productiva y clima adecuado para los cultivos. Por otro lado, el estado de madurez al momento de cosecha y las condiciones de manejo en campo, acondicionamiento, almacenamiento y transporte, influyen significativamente en la calidad y periodo de comercialización de los frutos. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la influencia de la fertilización y riego con aguas negras en la calidad y comportamiento poscosecha del fruto de tomate de cáscara variedad y. MATERIALES Y METODOS La presente investigación se llevó a cabo en una parcela comercial regada con aguas negras, en la comunidad de Ulapa Melchor Ocampo, municipio Tetepango Hidalgo se ubica a los latitud norte longitud oeste y a una altitud de 26 msnm. El ph del suelo fue de 7.8 y el contenido de materia orgánica de 4.3 %. Se utilizó semilla de tomate de cáscara variedad y Manejo del cultivo La propagación de la planta se realizó en un macro túnel, en charolas con sustrato sushine y el transplante se llevo a cabo cuando la plántula presentó cuatro hojas verdaderas. Se aplicaron cuatro riegos con agua negra durante el desarrollo del cultivo, quedando distribuidos uno cada 15 días a partir de la aplicación del riego en la plantación. Para el control de plagas y enfermedades se aplicaron los insecticidas Tamaron 6 (Metamidofos 48.3 %), Rogor 4 (Dimetoato 4.28 %) y Karate (Lambda Cyhalotryna 6.5 %). El control de malezas se realizó con tractor y azadón. Establecimiento del experimento Para lograr los objetivos se probaron cinco tratamientos de fertilización. En cuatro de ellos además de la fertilización al suelo, se aplico fertilizante al follaje y en uno de ellos la fertilización fue solamente al suelo: T1, foliar; T2, foliares; T3, foliar; T4, foliares y T5, 1-5-1; El T5, se tomo como el testigo, ya que es la fórmula de fertilización que usan los productores de la región de estudio. Para cada tratamiento, se utilizaron cinco surcos, cada uno de 5 m de longitud y.7 m de ancho, la parcela útil se constituyó por tres surcos centrales. Se utilizó un diseño experimental de bloques completamente al azar, con tres repeticiones. En la fertilización edáfica se aplicaron, urea, superfosfato de calcio triple y cloruro de potasio, mientras que para el follaje se usaron: 95 g de sulfato de magnesio; 123 g de nitrato de calcio; 14 g de nitrato potásico;. 297 g de fosfato monoamónico; 551 g de sulfato de potasio; 15 g de sulfato ferroso; 6 g de Sulfato de manganeso; 84 g de Ácido bórico; 6 g de Sulfato de cobre y 6 g de sulfato de zinc. La fertilización al suelo se realizo a principios de abril de 25 y al follaje en floración y durante el

3 crecimiento del fruto. Los frutos se cosecharon manualmente, cuando estos llenaron completamente el cáliz (bolsa). Para los análisis postcosecha, los frutos se almacenaron en condiciones ambientales a 2 C, se tuvieron cuatro tiempos de almacenamiento, 15, 3 y 45 días. En cada fecha de muestreo se analizó: Pérdidas de peso, reportándose como el porcentaje de pérdidas acumuladas respecto al peso inicial del fruto, los datos se expresaran como porcentaje de pérdidas de peso mediante una ecuación (PP = (Peso inicial peso al periodo indicado) / peso inicial X 1). Acidez titulable y sólidos solubles totales y ácido ascórbico se determinaron de acuerdo a las metodologías de la A.O.A.C (199). La cuantificación de cobre (Cu), zinc (Zn), plomo (Pb) y níquel (Ni), se realizó por espectrofotometría de absorción atómica. Se realizaron determinaciones microbiológicas de coliformes y salmonella. Las variables poscosecha fueron se analizaron de acuerdo a un diseño completamente al azar, se realizó un análisis de varianza y pruebas de comparación de medias con la prueba de Tukey a un nivel de P<.5. Para el análisis de cada variable se tomaron cuatro repeticiones por tratamiento y diez para color y pérdidas de peso, tomando como unidad experimental un fruto. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Pérdidas de peso Se encontraron diferencias estadísticas significativas en pérdidas de peso de los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad y variedad (Cuadro 1). A los 15 días de almacenamiento no se observaron diferencias estadísticas significativas. Sin embargo, a los 3 días los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad y fertilizados con las fórmulas F, F, F y los frutos de la variedad fertilizados con la fórmula F presentaron las menores pérdidas de peso y no se encontraron diferencias estadísticas significativas entre ellas. Al final del periodo de almacenamiento los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad fertilizados con la fórmula F, con dosis intermedias de nitrógeno, fósforo y potasio y con una aplicación foliar presentaron el menor porcentaje de pérdidas de peso, mientras que los frutos de tomate de cáscara variedad fertilizados con la fórmula F presentaron la menor pérdida de peso. Como se puede observar desde los 15, 3 y 45 días de almacenamiento los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad y fertilizados con la fórmula con dosis bajas de nitrógeno, fósforo y potasio y sin aplicación foliar presentaron el mayor porcentaje de pérdidas de peso (Cuadro 1). En cuanto al tiempo de almacenamiento las pérdidas de peso se incrementaron conforme este se prolongó.

4 Cuadro 1. Fertilización y tiempo de almacenamiento sobre pérdidas de peso en frutos de tomate de cáscara variedad y. Tratamientos de fertilización aplicación foliar aplicaciones foliares aplicación foliar aplicaciones foliares aplicación foliar aplicaciones foliares aplicación foliar aplicación foliares CV (%) DMS Pérdidas de peso (%) Tiempo de almacenamiento (días) Inicial a z 39.22a 32.47a 39.72a 36.7a 34.36a 32.98a 53.36a 45.69a 64.a _ b 38.7b 33.69b 41.83b 53.ab 32.92b 4.14b 54.94ab 4.25b 55.a cd 37.68dc 32.69d 42.83bcd 51.abcd 42.83bcd 5.44abcd 56.85ab 51.42abc 62.66a _ Z Valores con la misma letra dentro de columnas son iguales de acuerdo a la prueba de Tukey a una P.5. CV: coeficiente de variación DMS: diferencia mínima significativa. Sólidos solubles totales (%) Se encontraron diferencias estadísticas significativas en el contenido de sólidos solubles totales de los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad y variedad (Cuadro 2). Al inicio, 15, 3 y 45 días de almacenamiento los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad y fertilizados con la fórmula F con mayor contenido de nitrógeno, fósforo y potasio y con dos aplicaciones foliares presentaron el mayor contenido de sólidos solubles totales. Acidez titulable (%) Se observaron diferencias estadísticas significativas en el contenido de acidez titulable en los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad y (Cuadro 3). Los frutos de las plantas de tomate cáscara variedad y con fertilización al suelo y fertilización foliar presentaron el menor porcentaje de acidez titulable y aquellos frutos de las plantas de tomate de cáscara fertilizados con la fórmula con menor contenido de nitrógeno, fósforo y potasio y sin fertilización foliar el mayor contenido de acidez. Al inicio, 15, 3 y 45 días de almacenamiento no se observaron diferencias estadísticas significativas excepto en aquellos frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad y fertilizados con la fórmula (Cuadro 3).

5 Cuadro 2. Fertilización y tiempo de almacenamiento sobre sólidos solubles totales en frutos de tomate de cáscara variedad y. Tratamientos de fertilización aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar Sólidos solubles totales (%) Tiempo de almacenamiento (días) Inicial bcd z 5.36def 4.53ef 7.9abc 4.3f 5.46bc 4.86cd 3.73de 6.53b 3.1e 5.43bc 4.86cd 3.73de 6.53b 3.3e 5.4ab 4.53b 3.2c 6.26a 3.c aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar CV (%) DMS 6.3cde 7.15bcd 8.9ab 9.13a 8.43ab bc 6.6bc 7.83a 8.26a 8.56a _ cd 5.46bc 7.3a 7.53a 3.96de b 5.93a 6.63a 6.7a 5.83a Z Valores con la misma letra dentro de columnas son iguales de acuerdo a la prueba de Tukey a una P.5., CV: coeficiente de variación DMS: diferencia mínima significativa. Acido ascórbico (Vitamina C ) No se observaron diferencias estadísticas significativas en el contenido de ácido ascórbico en los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad y al inicio, 15 y 3 días de almacenamiento, sin embargo a los 45 días si se observaron diferencias estadísticas significativas en los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad y (Cuadro 4). Aunque no se observaron diferencias estadísticas significativas en el contenido de ácido ascórbico, los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad y fertilizados con la fórmula presentaron el menor contenido al inicio, 15, 3 y 45 días de almacenamiento.

6 Cuadro 3 Fertilización y tiempo de almacenamiento sobre acidez titulable en frutos de tomate de cáscara variedad y. Tratamientos de fertilización aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar CV (%) DMS Acidez titulable (%) Tiempo de almacenamiento (días) Inicial c z.17c.17c.18c.18b.18c.18c.17c.18c.21a c.15c.17c.15c.19b.18c.18c.17c.17c.216a b.15b.17b.15b.186a.15b.16b.13b.14b.185a c.12c.11c.14c.136a.12c.11c.18c.15c.139ab Z Valores con la misma letra dentro de columnas son iguales de acuerdo a la prueba de Tukey a una P.5., CV: coeficiente de variación DMS: diferencia mínima significativa. Al final del periodo de almacenamiento los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad fertilizados con la fórmula F, con dosis intermedias de nitrógeno, fósforo y potasio y con una aplicación foliar presentaron el mayor contenido de ácido ascórbico, mientras que los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad fertilizados con la fórmula F presentaron el mayor contenido (Cuadro 4). Contenido de cobre, zinc, plomo y níquel En el Cuadro 5 se presentan las concentraciones de Cu, Zn, Pb y Ni en el fruto de tomate de cáscara variedad y. El contenido de Cu en el fruto de tomate de cáscara variedad vario de a 3.764, con un promedio de mg L -1, mientras que para los frutos de tomate de cáscara variedad fueron de a con un valor promedio de mg L -1. En Zn los valores variaron de.56 a 2.323, con un valor promedio de.468 mg.l -1 para los frutos de tomate de cáscara variedad y para los frutos de tomate de cáscara variedad los valores fueron de.99 a.887 con un valor promedio de.26 mg L -1. En lo que se refiere a Pb los frutos de tomate de cáscara variedad presentaron valores de.11 a.34 con un valor promedio de.17 mg L -1 y para los frutos de tomate de cáscara variedad de.3 a.42 con un valor promedio de.23 mg L -1. Con respecto a Ni se observaron valores de.8 a.99, con un valor promedio de.64 mg L -1 para los frutos de tomate de cáscara variedad y de.1 a.12 con un promedio de.7 mg L -1 para los frutos de tomate de cáscara variedad (Cuadro 5).

7 Al respecto en grano de plantas de trigo regadas con aguas negras en el Valle del Mezquital, se encontraron valores de.8 a 2.4 mg kg -1 de Ni y de.8 a 1.4 mg kg -1 de Pb (Vázquez-Alarcón et al., 21). Cuadro 4. Fertilización y tiempo de almacenamiento sobre Vitamina C en frutos de tomate de cáscara variedad y. Tratamientos de fertilización aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar aplicación foliar CV (%) DMS Vitamina C (%) Tiempo de almacenamiento (días) Inicial a 13.16a 13.2a 13.13a 12.8a 13.25a 13 3a 17.68a 22.2a 12.76a _ a 31.1a 31.1a 25.2a 35.5a 31.1a 25.96a a 25.3a 31.1a 31.1a 31.1a 35.5a 24.8a _ ab 31.1ab 4.a 26.65ab 24.8b 4.a 26.65ab b b 25.8b Z Valores con la misma letra dentro de columnas son iguales de acuerdo a la prueba de Tukey a una P.5., CV: coeficiente de variación DMS: diferencia mínima significativa. Cuadro 5 Rango y concentración media de cobre, zinc, plomo y níquel en frutos de tomate de cáscara variedad y. Rango Concentración en fruto Cu Zn Pb Ni mg L -1 Máximo Mínimo Media Máximo Mínimo Media Coliformes y salmonella

8 Con respecto al contenido de coliformes y salmonella en el fruto se encontraron valores de cero. CONCLUSIONES Los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad fertilizados con la fórmula F, con dosis intermedias de nitrógeno, fósforo y potasio y con una aplicación foliar presentaron las menores pérdidas de peso sin embargo, para los frutos de tomate de cáscara variedad el menor porcentaje de pérdidas de peso lo presentaron los frutos de plantas fertilizados con la fórmula con una y dos aplicaciones foliares. El mayor contenido de sólidos solubles totales se observo en los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad y fertilizados con la fórmula F con mayor contenido de nitrógeno, fósforo y potasio y con dos aplicaciones foliares. Respecto al porcentaje de acidez titulable, los frutos de las plantas de tomate cáscara variedad y con fertilización al suelo y fertilización foliar presentaron el menor porcentaje de acidez titulable. Los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad fertilizados con la fórmula F, con dosis intermedias de nitrógeno, fósforo y potasio y con una aplicación foliar presentaron el mayor contenido de ácido ascórbico, mientras que los frutos de las plantas de tomate de cáscara variedad fertilizados con la fórmula F presentaron el mayor contenido. En el contenido de Cu y Zn en los frutos de tomate de cáscara variedad se observaron valores promedio de mg L -1 y.468 mg.l -1, mientras que para los frutos de tomate de cáscara variedad fueron de mg L -1 y.468 mg.l -1 respectivamente. Con respecto a Pb y Ni, los frutos de tomate de cáscara variedad presentaron valores promedio de.17 mg L -1 y.64 mg L -1, sin embargo para los frutos de tomate de cáscara variedad se observaron valores de.23 mg L -1 y.7 mg L -1 respectivamente. No se detecto la presencia de coliformes y salmonella en los frutos de tomate de cáscara variedad y. AGRADECIMIENTOS Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología- Fondos Mixtos, Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Hidalgo. LITERATURA CITADA Association of Official Agricultural Chemist Official Methods of Analysis of Asso Official Analytical Chemist. 13 ed. Washington, D.C. 123 p. Anónimo Anuario Estadístico de la producción Agrícola de los Estados Unidos Mexicanos. Tomo I. D.F., México. pp

9 Duarte, U.M.A Factores de precosecha que afectan la fisiología y manejo poscosecha de frutas y hortalizas. In: Memorias del Simposio Nacional Fisiología y Tecnología Poscosecha de productos Hortícolas en México. De Limusa, México. pp Havlin, J.L.; Beaton, J.D.; Tisdale, S. L.; Nelson, W.L Soil Fertility and Fertilizers. An introduction to Nutrient Management. Sixth edition. Prentice Hall Inc. New Jersey, USA. 499 p. Kuzyacov, Y.; Rühlmann, J.; Gutezeit, B.; Séller, B Modelling on the growth and N uptake of leek and broccoli. Acta Horticulture 428: Vázquez-Alarcón, Justin-Cajuste, L.; Siebe-Grabach, C.; Alcántar-González, G.; Isla de Bauer, M.L. 21. cadmio, níquel y plomo en agua residual, suelo y cultivos en el Valle del Mezquital, Hidalgo, México. Agrociencia 35: Willcutts, J. F.; Overman, A. R.; Hochmuth, G.J.; Cantliffe, D. J.; Soundy, P A comparison of theree mathematical models of response to applied nitrogen: A nitrogen: A case study using lettuce. HortScience 33(5):

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